1.产品介绍
1.1产品概述
我司设计的氧气变送器，采用进口一线电化学氧气传感器，具有反应迅速灵敏、抗力强的特点，经过我司的补偿算法、多段标准气体标定，亦具有长寿命、高精度、高重复性和高稳定性的特点。适用于仓库、车间、化工厂、大棚养殖场、密闭生活场所等需要实时监测氧气浓度的场合。
设备采用宽压10-30V直流供电，485信号输出，标准Modbus-RTU通信协议、ModBus地址可设置，波特率可更改，通信距离最远2000米。
1.2功能特点
■采用进口一线电化学传感器，稳定耐用。
■量程0-25%VOL,其他量程亦可定做。
■测量精度高，可达±3%FS以内,重复性可达1%以内。
■485通信接口标准ModBus-RTU通信协议，地址、波特率可设置，通信距离最远2000米。
■可选配高品质OLED显示屏，现场可直接查看数值，夜晚亦可清晰显示。
■现场供电采用10~30V直流宽压供电，可适应现场多种直流电源。
■产品采用壁挂式防水壳，安装方便，防护等级高可应用于恶劣的现场环境。
1.3主要技术指标
| 供电电源 | 10~30V DC |
| 输出信号 | 485 |
| 功耗 | 0.12W |
| 温度测量范围 | -40℃~+80℃ |
| 温度精度 | ±0.5℃（25℃） |
| 湿度测量范围 | 0~99%RH |
| 湿度精度 | ±3%RH（60%RH,25℃） |
| 工作温度 | -20~50℃ |
| 工作湿度 | 5~95%RH 无冷凝 |
| 压力范围 | 90~110Kpa |
| 稳定性 | ≤5%信号值/年 |
| 响应时间 | ≤10S |
| 预热时间 | ≥5分钟 |
| 零点漂移（-20~40℃） | ±0.3%Vol |
| 重复性 | ≤1% |
| 使用寿命 | ≥24个月 |
| 量程 | 0~25%Vol |
| 精度 | ±2%FS |
| 分辨率 | 0.1%VOL |
以上所有规格参数均在环境条件：温度20℃、相对湿度50%RH、1个大气压，待测气体浓度不超过传感器量程的环境下测得。
1.4产品选型
氧气变送器选型
| S | | 公司代号 |
| | SCO2- | | 氧气变送器 |
| | N01- | | 485（Modbus协议） |
| | 2- | | 壁挂王字壳 |
| OLED- | | 壁挂王字壳带OLED显示 |
| | 25VOL | 量程0~25%Vol |
氧气温湿度三合一变送器选型：
| S | | 公司代号 |
| | SCOS- | | 氧气温湿度三合一变送器 |
| | N01- | | 485（Modbus协议） |
| | 2- | | 壁挂王字壳 |
| | 25VOL | 量程0~25%Vol |
4.通信协议
4.1通讯基本参数
| 编 码 | 8位二进制 |
| 数据位 | 8位 |
| 奇偶校验位 | 无 |
| 停止位 | 1位 |
| 错误校验 | CRC（冗余循环码） |
| 波特率 | 2400bit/s、4800bit/s、9600 bit/s可设，出厂默认为4800bit/s |
4.2数据帧格式定义
采用Modbus-RTU 通讯规约，格式如下：
初始结构 ≥4 字节的时间
地址码 = 1 字节
功能码 = 1 字节
数据区 = N 字节
错误校验 = 16 位CRC 码
结束结构 ≥4 字节的时间
地址码：为变送器的地址，在通讯网络中是的（出厂默认0x01）。
功能码：主机所发指令功能指示，本变送器可用功能码0x03（读取寄存器数据）0x06、0x10（写入寄存器数据）。数据区：数据区是具体通讯数据，注意16bits数据高字节在前！
CRC码：二字节的校验码。
主机问询帧结构：
| 地址码 | 功能码 | 寄存器起始地址 | 寄存器长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 | 1字节 |
从机应答帧结构：
| 地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 数据一区 | 第二数据区 | 第N数据区 | 校验码 |
| 1字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
4.3寄存器地址
单氧气设备
| 寄存器地址 | PLC或组态地址 | 内容 | 操作 | 范围及定义说明 |
| 0000 H | 40001 | 氧气浓度值 | 只读 | 0~250
（扩大10倍后的数值） |
| 0002 H | 40003 |
氧气温湿度一体设备
| 寄存器地址 | PLC或组态地址 | 内容 | 操作 | 范围及定义说明 |
| 0000 H | 40001 | 湿度值 | 只读 | 0~1000
（扩大10倍后的数值） |
| 0001 H | 40002 | 温度值 | 只读 | -400~800
（扩大10倍后的数值） |
| 0002 H | 40003 | 氧气浓度值 | 只读 | 0~250
（扩大10倍后的数值） |
| 0032 H | 40051 | 温度校准值 | 读写 | 扩大10倍后写入 |
| 0035 H | 40054 | 湿度校准值 | 读写 | 扩大10倍后写入 |
| 0038 H | 40057 | 氧气校准值 | 读写 | 扩大10倍后写入 |
| 07D0 H | 42001 | 设备地址 | 读写 | 1~254（出厂默认1） |
| 07D1H | 42002 | 设备波特率 | 读写 | 0代表2400 1代表4800
2代表9600 |
4.4通讯协议示例以及解释
4.4.1读取地址为0x01设备的地址以及波特率
问询帧（例如：地址为0x01 波特率为4800）
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x86 |
应答帧
| 地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 波特率 | 地址 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x00 0x01 | 0x00 0x01 | 0x6A | 0x33 |
4.4.2修改地址
问询帧（假设修改地址为0x02 注意：修改地址后需断电重启设备）
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 修改数值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x08 | 0x86 |
应答帧
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 修改数值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x08 | 0x86 |
4.4.3修改地址为0x01的波特率
问询帧（假设修改波特率为9600 注意：修改地址后需断电重启设备）
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 修改数值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x59 | 0x46 |
应答帧
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 修改数值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x59 | 0x46 |
4.4.4读取设备地址0x01的O2值
问询帧（单氧气设备可以读取00寄存器或者02寄存器，三合一设备只能读取02寄存器）
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x02 | 0x00 0x01 | 0x25 | 0xCA |
应答帧（例如读到氧气为10%Vol）
| 地址码 | 功能码 | 返回有效字节数 | O2值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0x64 | 0xB9 | 0xAF |
氧气：
0064(十六进制) =100=>O2=10%Vol
4.4.5读取设备地址0x01的温湿度及O2值
问询帧
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x03 | 0x05 | 0xCB |
应答帧
| 地址码 | 功能码 | 字节数 | 湿度值 | 温度值 | O2值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x06 | 0x01 0x67 | 0xFF 0xB5 | 0x00 0x64 | 0x35 | 0x75 |
温度：低于0℃时温度以补码形式上传。
FFB5 H(十六进制) = -75 => 温度= -7.5℃
湿度：
167 H(十六进制)= 359 => 湿度= 35.9%RH
氧气：
0064(十六进制) =100 => 氧气=10%Vol
4.5氧气测量单位Vol与ppm、mg/m3换算关系
转换公式是基于25℃和1个大气压：X ppm = (Y mg/m3)(24.45)/(分子量)或Y mg/m3 = (X ppm)(分子量)/24.45
仅适用于计算氧气（O2）：
1%Vol＝10000ppm 1ppm=1.31mg/m3
