LM-SFX3M植物茎流(液流)传感器扩展测量模块

      LM-SFX3M植物茎流(液流)传感器测量模块用于同时测量3路TDP/SF-G/SF-L植物茎流差分微小信号;模块还集成了用于茎流传感器加热的可调供电电路,实现了一体化接线测量,解决了传统植物茎流测量系统中存在的接线复杂、测量精度低、接少量茎流传感器时需要采购昂贵的数据采集器等技术难点和缺点。设备通过RS485接口提供Modbus RTU从机通信,可读取测量值和运行状态,也可设置通信参数、测量周期、输出数据格式(温差或电压信号)并可以执行传感器校准。

应用范围:

  • 植物茎流(液流)测量系统传感器的扩展;
  • 老旧植物茎流(液流)测量系统的改造;
  • 数字型数据采集器接入植物茎流(液流)传感器;
  • 使用电脑直接读取植物茎流(液流)传感器数据;
  • 野外测试植物茎流(液流)传感器;
  • 低成本DTU直接接入模块测量植物茎流(云存储)。

技术参数

项目

参数

通讯接口

RS485/MODBUS RTU通讯协议

通道数量

3差分输入

支持传感器数量

3个茎流传感器(可定制增加1个DR/DD/DC树木生长传感器接口)

分辨率

温差 0.01℃ 或 电压 1uV

AD转换位数

24位

工作电压

9~15V DC

传感器可调电压

2~5V DC

功耗

取决于传感器数量及工作电压

尺寸

90×70×40mm

简要使用说明:

1.主要功能

  • 上电后自动开始首次测量;
  • 按设定周期自动刷新数据;
  • 一轮测量完成后统一更新全部通道数据;
  • 支持茎流传感器微伏值或温度值输出;
  • 支持1K~200 kΩ电位器原理的树木生长传感器并支持两点校准;
  • 配置和校准结果掉电保存;
  • 提供状态、错误代码和错误累计次数,便于现场诊断。

2. 安全与安装注意事项

  • 接线、插拔传感器或调整端子前必须断开电源。
  • 电源极性、RS485 A/B及各传感器端子应按产品标签连接,不得带电试接。
  • 茎流传感器信号较弱,传感器线应远离电机、变频器、继电器、电源线等强干扰源。
  • 长距离布线建议使用屏蔽双绞线,并避免屏蔽层多点接地形成地环路。
  • RS485总线较长或通信不稳定时,应按现场总线规范设置终端匹配和偏置。
  • 设备应安装在防潮、防凝露、防腐蚀并满足产品防护等级的环境中。
  • 不要对保留寄存器写入数据,也不要使用未在本说明书列出的命令。

3. 外部接口与传感器连接

3.1 电源与RS485

  • 按产品标签连接电源正极和负极。
  • 将设备RS485 A、B端连接到主站对应的A、B端。
  • 同一总线上的设备地址必须唯一。
  • 若主站无法通信,可先确认A/B极性、波特率、从机地址及串口格式。

3.2 TDP传感器

      将三只茎流传感器分别连接到CH1、CH2和CH3端子。每路传感器的正、负信号线必须按端子标识连接;极性接反会导致读数符号相反。

      茎流传感器传感器安装完成后,建议在两个测温点处于等温状态时执行零偏校准。

3.3 树木生长传感器传感器

      树木生长传感器通道支持多种阻值的直线电位器式位移传感器。按产品端子标识连接传感器两端和抽头,接线后在寄存器0x0017选择合适的激励电流。

      首次安装、更换传感器、改变机械安装方向或调整行程后,必须重新执行树木生长传感器零点和满量程校准。

4. 上电运行与指示灯

      设备上电初始化完成后立即开始第一轮测量,后续按设定的测量周期刷新;

      正常运行时,指示灯每3000 ms闪烁一次;

      若指示灯长时间常亮、常灭或闪烁节奏明显异常,应检查供电、接线和设备通信状态。

5. RS485 Modbus RTU通信

5.1 默认通信参数

参数 默认值
工作模式 Modbus RTU从机
从机地址 1
波特率 9600 bit/s
数据位 8
校验位
停止位 1

5.2 支持的功能码:

  • 0x03:读取保持寄存器;
  • 0x06:写单个保持寄存器;
  • 0x10:写多个保持寄存器。

全部数据均位于保持寄存器区。32位数据由两个连续寄存器组成,高16位在前、低16位在后。

6、快速使用流程

  • 断电状态下完成电源、RS485和四只传感器接线。
  • 上电并确认指示灯按3秒周期短闪。
  • 使用默认参数:地址1、9600 bit/s、8N1,读取0x0000~0x000A
  • 确认RS485通信正常,并观察状态寄存器0x0006
  • 0x0017设置合适的树木生长传感器激励电源。
  • 分别完成三路茎流传感器零偏校准。
  • 完成树木生长传感器零点和满量程校准。
  • 根据需要设置测量周期和茎流传感器输出格式。
  • 如需修改地址或波特率,写入后等待设备自动重启,再切换主站参数。
  • 正常运行时同时记录测量值、状态、最近错误代码和错误累计次数。

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