產品簡介
WCD3416是一款基礎型常規水質監測數字氨氮傳感器；采用工業在線電極，PVC膜的銨離子選擇電極制作而成，選擇性的測試水中的銨離子含量,響應速度快，測量準確。內置溫度傳感器，可以自動溫度補償，適合在線長期監測環境使用。
產品特點
1.數字傳感器，直接輸出Rs-485數字信號,支持MODBUS/RTU
2.內置溫度傳感器，可以自動溫度補償
3.創新的銨離子膜頭可更換，使用更換膜頭維護成本低
4.3/4 “ NPT上下安裝螺紋設計，便于安裝
5.傳感器功耗低，內部電路抗干擾設計
6.可選增加：PH及鉀離子補償，減少干擾測試
注： 根據介質PH及離子干擾情況選擇PH及鉀離子補償
技術參數
名稱 參數
輸出信號 支持Rs-485,MODBUS/RTU協議
測量方法 覆膜離子選擇法
量程 0～10.0mg/L或 0～100.0mg/L
（pH范圍4~10）
精度 ±5%F.S.或±3mg/L 以大者為準
分辨率 0.1mg/L
工作條件 0～40℃；<0.2MPa;
校準方式 兩點校準
響應時間 30秒 T90
溫度補償 自動溫度補償(Pt100)
電源 12或24VDC±10%，10mA;
防護等級 IP68；水深20米；
使用壽命 傳感器1年或以上；膜頭6個月
線纜長度 5米（默認），可定制
傳感器外殼材料 POM；可定制
產品尺寸
安裝注意及線纜定義
1.安裝
注意：傳感器安裝保持至少傾斜角度30°以上。
2.電氣連接
?棕色線—電源線（12或24VDC）
?黑色線—地線（GND）
?藍色線—485A
?白色線—485B
?裸露線—屏蔽層
傳感器線纜： 4 線 AWG-24 或 AWG-26 屏蔽線。
外徑：6.0-6.2mm；耐彎曲雙絞屏蔽電纜。
校準
若量程為0-10ppm，則在1ppm中進行零點校準，待數據穩定后校準零點，數據穩定大概需要15~30分鐘；然后在10ppm中進行斜率校準，待數據穩定后校準斜率，數據穩定大概需要15~30分鐘；
若量程為0-100ppm，則在10ppm中進行零點校準，待數據穩定后校準零點，數據穩定大概需要15~30分鐘；然后在100ppm中進行斜率校準，待數據穩定后校準斜率，數據穩定大概需要15~30分鐘；
若在執行上述流程中出現數值不穩定的現象，則繼續浸泡24小時。
校準指令請查看MODBUS RTU通訊協議操作手冊。
注意：傳感器出廠前已校準，若非超出測量誤差，不宜隨意校準。
維護及注意事項
1.使用和保養
新電極或久置不用的電極在使用前，必須在蒸餾水中浸泡半小時，然后浸在1ppm標準緩沖液中24小時，充分活化膜頭。
電極膜頭使用蒸餾水清洗，不要用硬物觸碰膜頭，避免劃傷；測量時膜頭距離底部保持至少2cm。
電極短期不用請放入1ppm銨離子溶液中浸泡保存。
電極幾天不用請使用內置保護液的外殼保存，下次使用前進行24小時1ppm溶液浸泡活化。
避免長期浸泡在蒸餾水或蛋白質溶液中，并防止與有機硅油脂接觸。使用時間較長的電極，膜頭會變成半透明或附有沉積物，此時可用蒸餾水（或去離子水）沖洗。
電極使用時間較長，測量數據漂移，請進行校準。
電極長期不用時膜頭干燥保存。
主要干擾離子見下表：
在不同銨離子濃度下可產生10%的誤差的干擾離子濃度
Interferences (moles/liter) 10-4 M Ammonium 10-3 M Ammonium 10-2 M Ammonium
H+ < 2 < 1 < 1
Li+ 0.2 0.5 0.5
Na+ 0.005 0.08 0.8
K+ 7*10-5 6*10-4 6*10-3
Cs+ 0.003 0.05 0.5
Mg3+ > 0.5 > 1 > 1
Ca2+ > 0.2 > 1 > 1
Sr2+ > 0.2 > 1 > 1
Ba2+ > 0.1 > 0.5 > 0.5
Zn2+ 0.001 0.01 0.1
N2H5+ > 0.1 > 0.1 > 0.1
Bu4N+ 1*10-5 1*10-4 1*10-3
配件和備件
說明 數量（pcs）
傳感器 1
標準液 1
說明書 1
合格證 1
通訊協議
1.Modbus協議簡介
Modbus協議是一種已廣泛應用于當今工業控制領域的通用通訊協議。通過此協議，控制器相互之間、或控制器經由網絡（如以太網）可以和其它設備之間進行通信。Modbus協議使用的是主從通訊技術，即由主設備主動查詢和操作從設備
A)主設備向從設備發送請求
B)從設備分析并處理主設備的請求，然后向主設備發送結果
C)如果出現任何差錯，從設備將返回一個異常功能碼
Modbus RTU通訊模式幀格式
設備地址 功能碼 數據 CRC低八位 CRC高八位
8bit 8bit n*8bit 8bit 8bit
?使用RTU模式，消息發送至少要以3.5個字符時間的停頓間隔開始。傳輸的第一個域是設備地址。網絡設備不斷偵測網絡總線，包括停頓間隔時間內。當第一個域（地址域）接收到，每個設備都進行解碼以判斷是否發往自己的。在最后一個傳輸字符之后，一個至少3.5個字符時間的停頓標定了消息的結束。一個新的消息可在此停頓后開始。
?整個消息幀必須作為一連續的流轉輸。如果在幀完成之前有超過1.5個字符時間的停頓時間，接收設備將刷新不完整的消息并假定下一字節是一個新消息的地址域。
2.信息幀格式
本傳感器Modbus通信默認的數據格式為:
MODBUS-RTU
波特率 9600（默認）
設備地址 1（默認）
數據位 8位
奇偶校驗 無
停止位 1位
a)功能碼 03H: 讀寄存器值
主機發送
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 03H 起始寄存器高字節 起始寄存器低字節 寄存器數高字節 寄存器數低字節 CRC低字節 CRC高字節
第1字節ADR：從機地址碼（=001~254）
第2字節03H：讀寄存器值功能碼
第3、4字節：要讀的寄存器開始地址
要讀FCC下掛儀表，
第5、6字節：要讀的寄存器數量
第7、8字節：從字節1到6的CRC16校驗和
從機回送：
1 2 3 4、5 6、7 M-1、M M+1 M+2
ADR 03H 字節總數 寄存器數據1 寄存器數據2 …… 寄存器數據M CRC低字節 CRC高字節
第1字節ADR：從機地址碼（=001~254）
第2字節03H：返回讀功能碼
第3字節 ：從4到M（包括4及M）的字節總數
第4到M字節：寄存器數據
第M+1、M+2字節：從字節1到M的CRC16校驗和
當從機接受錯誤時，從機送回：
1 2 3 4 5
ADR 83H 信息碼 CRC低字節 CRC高字節
第1字節 ADR：從機地址碼（=001~254）
第2字節 83H：讀寄存器值出錯
第3字節 信息碼：01 – 功能碼錯
03 – 數據錯
第4、5字節：從字節1到3的CRC16校驗和
b)功能碼06H: 寫單個寄存器值
主機發送
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 06 寄存器高字節地址 寄存器低字節地址 數據高字節 數據低字節 CRC碼
低字節 CRC碼
高字節
當從機接收正確是，從機回送：
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 06 寄存器高字節地址 寄存器低字節地址 數據高字節 數據低字節 CRC碼
低字節 CRC碼
高字節
當從機接收錯誤時，從機回送：
1 2 3 4 5
ADR 86H 錯誤碼信息碼 CRC碼
低字節 CRC碼
高字節
第1字節ADR：從機地址碼（=001~254）
第2字節 86H：寫寄存器值出錯功能碼
第3字節 錯誤碼信息碼：01 – 功能碼錯
03 – 數據錯
第4、5字節：從字節1到3的CRC校驗和
3.數據結構類型
整型
無符號整型（unsigned short)
數據由兩位整型組成。
XXXX XXXX XXXX XXXX
Byte1 Byte0
浮點型（float)
浮點型，符合IEEE 754(單精度)；
數據包括 1 符號 bit, 8-bit 指數, 和 一個 23-bit 尾數 。
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
Byte3 Byte2 Byte1 Byte0
符號位 Exp指數位 f小數位
4.寄存器地址
寄存器地址 名稱 讀/寫 說明 寄存器個數
(字節) 數據類型
0x0100 溫度值 R
讀 ℃ 值x10（如：25.6℃的溫度顯示為256，默認1位小數。) 1（2字節） unsigned short
0x0101 氨氮值 R
讀取 量程為 0～10mg/L mg/L值x100(如：1.62mg/L的氨氮顯示為162，默認2位小數。)
量程為 0～100mg/L mg/L值x10(如：16.2mg/L的氨氮顯示為162，默認1位小數。) 1（2字節） unsigned short
0x0107 濕度測量 R
讀取 %RH 值x10（如：11.3%相對濕度顯示為113，默認1位小數。） 1（2字節） unsigned short
0x1000 溫度校準 R/W
讀取/寫入 溫度校準：寫入數據為實際溫度值x10；讀出數據為溫度校準偏移量x10。 1（2字節） unsigned short
0x1001 氨氮零點校準 R/W
讀取/寫入 量程為 0～10mg/L 寫入數據為標準溶液 實際值×100；（零點1ppm）
量程為 0～100mg/L 寫入數據為標準溶液 實際值×10；（零點10ppm） 1（2字節） unsigned short
0x1003 氨氮斜率校準 R/W
讀取/寫入 量程為 0～10mg/L 寫入數據為標準溶液 實際值×100；（斜率點10ppm）
量程為 0～100mg/L 寫入數據為標準溶液 實際值×10；（斜率點100ppm） 1（2字節） unsigned short
0x2000 傳感器地址 R/W
讀取/寫入 默認為1，數據范圍1-127。 1（2字節） unsigned short
0x2003 波特率設置 R/W
讀取/寫入 默認為9600。寫入0為4800；寫入1為9600；寫入2為19200。 1（2字節） unsigned short
0x2020 恢復出廠設置 W
寫 校準值恢復默認值，寫入數據為0。注意，傳感器重置后需再次校準方可使用。 1（2字節） unsigned short
5.命令示例
默認寄存器：
a)更改從機地址：
地址:0x2000(42001)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
默認傳感器地址：01
更改傳感器的Modbus設備地址，將設備地址01改為06，范例如下：
發送指令：01 06 20 00 00 06 02 08
回應：01 06 20 00 00 06 02 08；注：地址改為06，掉電保存。
b)波特率：
地址：0x2003(42004)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
默認值： 1（9600bps）
支持的值：0-2（4800-19200bps）
波特率可上位機設置更改，更改后不需重啟即可工作，掉電后波特率保存上位機設置。波特率支持4800,9600,19200。整數值分配的波特率如下：
整數 波特率
0 4800 bps
1 9600 bps
2 19200 bps
發送指令：01 06 20 03 00 02 F3 CB
回應：01 06 20 03 00 02 F3 CB注：波特率改為了19200bps，掉電保存。
功能寄存器：
a）測量溫度指令：
地址：0x0100（40101）
寄存器個數：1
功能碼：0x03
讀取示例值：19.2℃
發送指令：01 03 01 00 00 01 85 F6
回應：01 03 02 00 C0 B8 14
返回十六進制無符號整型數據， 溫度值=Integer/10,保留1位小數位。
b）測量氨氮值指令：
地址：0x0101（0x40102）
寄存器個數：1
功能碼：0x03
量程為 0～10mg/L讀取示例值：2.56ppm
發送指令：01 03 01 01 00 01 D4 36
回應：01 03 02 01 00 B9 D4
寄存器返回十六進制無符號整型數據，氨氮值=Integer/100,保留2位小數位。
量程為 0～100mg/L讀取示例值：30.0ppm
發送指令：01 03 01 01 00 01 D4 36
回應：01 03 02 01 2C B8 09
寄存器返回十六進制無符號整型數據，氨氮值=Integer/10,保留1位小數位。
c）連續讀取溫度和氨氮值指令：
地址：0x0100(40101)
寄存器個數：2
功能碼：0x03
量程為 0～10mg/L讀取示例值：溫度19.2℃和NH值2.56ppm
發送指令：01 03 01 00 00 02 C5 F7
回應：01 03 04 00 C0 01 00 FB 9F
寄存器返回十六進制無符號整型數據，溫度值=Integer/10,保留1位小數位；
寄存器返回十六進制無符號整型數據，氨氮值=Integer/100,保留2位小數位。
量程為 0～100mg/L讀取示例值：溫度19.2℃和NH值30.0ppm
發送指令：01 03 01 00 00 02 C5 F7
回應：01 03 04 00 C0 01 2C FA 42
寄存器返回十六進制無符號整型數據，溫度值=Integer/10,保留1位小數位
寄存器返回十六進制無符號整型數據，氨氮值=Integer/10,保留1位小數位。
d）測量濕度指令：
地址：0x0107(40108)
寄存器個數：1
功能碼：0x03
讀取示例值：相對濕度40%
發送指令：01 03 01 07 00 01 34 37
回應：01 03 02 01 90 B9 B8
寄存器返回十六進制無符號整型數據，濕度值=Integer/10，保留1位小數位。
e）校準指令：
溫度校準
地址：0x1000(41001)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
校準示例：溫度25.8℃下校準
發送指令：01 06 10 00 01 02 0D 5B
回應：01 06 10 00 01 02 0D 5B
傳感器需要在恒定溫度環境下，溫度示數不再波動后校準。
氨氮零點校準
地址：0x1001(41002)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
校準示例：
0-10量程寫入數據為所用標準液濃度x100的數值。讀出的數據為零點校準值對應的mV值x100。
量程0~10ppm為例： 1ppm/L標準液中校準零點:
發送指令：01 06 10 01 00 64 DD 21
回應：01 06 10 01 00 64 DD 21
0-100量程寫入數據為所用標準液濃度x10的數值。讀出的數據為零點校準值對應的mV值x100
量程0~100ppm為例： 10ppm/L標準液中校準零點:
發送指令：01 06 10 01 00 64 DD 21
回應：01 06 10 01 00 64 DD 21
氨氮斜率校準
地址：0x1003(41004)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
校準示例：
0-10量程寫入數據為所用標準液濃度x100的數值。讀出的數據為斜率校準值對應的mV值x100。
量程0~10ppm為例： 10ppm/L標準液中校準斜率:
發送指令：01 06 10 03 03 E8 7D B4
回應：01 06 10 03 03 E8 7D B4
0-100量程寫入數據為所用標準液濃度x10的數值。讀出的數據為斜率校準值對應的mV值x100。
量程0~100ppm為例： 100ppm/L標準液中校準斜率:
發送指令：01 06 10 03 03 E8 7D B4
回應：01 06 10 03 03 E8 7D B4
質保及售后：
保修承諾：產品自交付期起質保期為12個月（因未按照相應的技術要求操作或其他的人為行為導致產品發生問題除外）。
售后承諾：用戶可以通過電話咨詢有關技術問題，并得到明確的解決方案。若屬于產品本身質量問題可返廠維修或更換。
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