振動傳感器
KJT-SZ28SH
一、概述
n 內置STM32F429處理速度180MHz、最高可達150Ksps 采集速率、16位精度,分析譜線數 1024 線,精度誤差小于0.1%。內置加速度振動傳感器
n 帶有RS485數字總線接口
n 軟件可升級
n 低費用、安裝簡便
n 帶繼電器輸出(可選)
KJT-SZ28SH數字式振動傳感器是一個低費用的、具有內置數字處理器(STM32F429)的,帶有RS485標準工業總線的振動傳感器,它能將機械振動信號直接轉換為數字化波形數據,并通過傳感器的RS485接口傳送到計算機處理。具有耐腐蝕不銹鋼316L防水外殼,使傳感器適用于潮濕環境和腐蝕性比較強的環境種。
KJT-SZ28SH是一個壓電型傳感器,非常適用于發電廠、造紙廠、燃氣輪機和其它廣泛的工業應用。在這些要求嚴格的領域所獲得的知識和經驗同樣也應用在一些小型應用中,如柴油機、水泵、發電機等。
傳感器內置的STM32F429信號處理器對振動數據進行FFT(傅立葉變換)分析,并計算出加速度、速度、位移值。傳感器可直接輸出時域和頻域的振動波形數據。
多達64個振動傳感器可以連接成一個振動測量網絡,連接到這個網絡的主機(如PC計算機)可讀取振動數據,并對數據進行分析和處理。
二、特性:
序號 |
項目 |
指標 |
1 |
振動傳感器 |
壓電式(采用美國Thorlabs石英晶片) |
2 |
傳感器類型 |
加速度,速度,位移 |
3 |
振動測量范圍 |
±50g,0-500mm/s,0-10mm(可選) |
4 |
振動分辨率 |
12位 |
5 |
頻率范圍 |
1-5kHz 加速度 10-1kHz 速度/位移 |
6 |
采樣速率 |
12.8kHz |
7 |
動態范圍 |
>70dB |
8 |
非線性 |
0.2%(全量程) |
9 |
數據接口 |
RS485標準工業總線 |
10 |
最多聯網傳感器數量 |
64個 |
11 |
電源 |
12-26Vdc |
12 |
運行環境 |
-40℃~+85℃ |
13 |
重量 |
約450g |
14 |
尺寸 |
詳細信息見下圖 |
15 |
材質 |
316L不銹鋼 |
外形尺寸:
振動傳感器引線定義說明:
KJT-SZ28TS振動傳感器采用抗振不銹鋼軟管引線結構,4芯(6芯)屏蔽電纜為傳感器提供電源和RS485通訊,信號的定義通過不同的電纜顏色來區別,下圖說明了傳感器信號定義。
電纜信號定義表(僅供參考,以出廠定義為準)
電纜引線顏色 |
信號定義 |
說明 |
棕色 |
電源+ |
供電電源: 6-24Vdc |
黑色 |
電源- |
|
灰色 |
通訊+ |
RS485通訊接口 |
藍色 |
通訊- |
三、振動傳感器RS485通信
3.1 通信協議
(1) RS485通訊接口,異步半雙工模式。
(2) 通訊波特率:2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps可設置,出廠默認值為9600bps。
(3) 數據格式:8個數據位、1個停止位、可選奇校驗、偶校驗、無校驗。
標準Modbus-RTU協議,通信地址:1~247;本機目前支持03H、04H讀命令,10H寫命令,03H、04H讀命令功能相同。通信參數通過上位機軟件設置。
報文格式說明:
命令03H(或04H):讀命令
主機請求: 地址 + 命令 + 數據地址 + 數據寄存器數 + CRC校驗碼
1byte + 1byte + 2byte + 2byte + 2byte
地址:查詢模塊地址碼,可以在1~247內設置,占用 1個字節
命令:03H(或04H),長度為 1個字節
數據地址:讀取的數據起始地址,占用 2個字節
數據長度:讀取的數據寄存器數量
CRC16校驗碼:低8位在前,高8位在后,占用2個字節
從機響應:地址 + 命令 + 數據長度 + 數據信息 + CRC校驗碼
1byte + 1byte + 1byte + nbyte + 2byte
地址:響應模塊地址碼,長度為1個字節
命令:03H(或04H),長度為 1個字節
數據長度:回應的數據字節長度
數據信息:讀取的數據,具體見儀表參數地址表
CRC16校驗碼:低8位在前,高8位在,后占用2個字節
3.2 通信報文舉例
(1) 讀數據寄存器(功能代碼03H/04H):當前的讀數整數為4500,小數為4.500,儀表地址為1。
主機讀數據幀:
地址 |
命令 |
起始地址(高位在前) |
寄存器數(高位在前) |
校驗碼(低位在前) |
02H |
03H |
00H,00H |
00H,03H |
05H,F8H |
儀表回應數據幀:
地址 |
命令 |
數據長度 |
數據段(2字節) |
校驗碼 |
02H |
03H |
06H |
11H,94H,40,90,00,00 |
06H,04H |
儀表回應數據幀:
第一字節:02 表示寄存器02地址
第二字節:03 功能代碼
第三字節:06表示數據長度
第四、五字節:11H,94H表示當前振動值(這兩個字節數值有效,其含義如表A)
第六、七、八、九字節:40,90,00,00無效數值
第十、十一字節:06H,04H CRC校驗位
表A
數值(hex) |
振動量(mm/s) |
0F A0 |
0 |
2E E0 |
25 |
4E 20 |
50 |
.3 Modbus通信寄存器地址表
地址 |
項目描述 |
數據類型 |
屬性 |
說明 |
0 |
測量值(整數格式) |
short |
R |
范圍:-32768~32767 |
1-2 |
測量值(float數格式) |
float |
R |
IEEE754格式表示的float |
100 |
輸入信號類型 |
short |
R/W |
0:DC0-20mA;1:DC4-20mA |
101 |
量程小數點 |
short |
R/W |
范圍:0~3 |
102 |
量程下限 |
short |
R/W |
范圍:-32768~32767 |
103 |
量程上限 |
short |
R/W |
范圍:-32768~32767 |
說明:
(1) IEEE754 float內存表式方式:符號位1位(S),指數位8位(E),尾數位23位(F),S EEEEEEEE FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF(31->0)。符號位:正數為0,負數為1;指位數偏移127;尾數表示小數加1。其表示為((-1)^S) * 2^(E-127) * (1+F/0x7fffff)。
(2) 屬性R表示只讀,R/W表示可讀可寫。
附錄B:RS485通信參數設置軟件說明
1、 選擇電腦與設備相連的串口號
①,選擇電腦與模擬信號發生器RS485通信所用的串口號:
②,如何查看電腦所用的串口號:
在不清楚電腦所用的串口號時,進控制面板,設備管理器里查看,從下面圖片中可以看出,電腦是用的COM4口。
2、 查看設備所用的RS485通信參數
①,點“讀取通信參數”,等待讀取完成:
②,讀出通信參數完成,提示讀取成功(如果提示讀取失敗,請檢查所選串口號,設備接線是否正確),當前設置所用通信參數為:波特率9600,偶校驗,8位數據位,1位停止位,設備地址為5:
3、 設置設備所用的RS485通信參數
①,在軟件上設置設備要通信的參數,點“設置通信參數”,開始進行設置,此處設置設備的通信參數為:波特率19200,數據位8位,偶校驗,1位停止位,設備地址5
②,設置完成,此時會提示設置通信參數是否成功(如果提示讀取失敗,請檢查所選串口號,設備接線是否正確)
量程0-20mm,加速度0-5mm/S,固定螺紋M8*1.25,輸出485
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