温湿度类
WS1xx有线传感器系列分为6款高精度温湿度传感器,均采用SENSIRION第4代温湿度芯片,精确度高、体积小、功耗低,适用多种应用场景。
外壳采用烧结工艺,既能保证空气流通,还能有效过滤外部杂质,确保传感器的内部清洁和工作稳定,同时兼具防水、耐腐蚀、耐高温、抗压等特性。
参数 | WS100 | WS110 | WS101 | WS111 | WS102 | WS112 |
---|---|---|---|---|---|---|
接口类型 | RS485 | 同左 | UART | 同左 | IIC | 同左 |
供电电压 | 宽压版:6~60V 定压版:5V | 同左 | 3.3 ~ 3.6V | 同左 | 1.8 ~ 3.6V | 同左 |
特性 | 隔离型 RS485 A/B 电平 5V | 同左 | 低功耗串口 | 同左 | I2C直连 | 同左 |
测量范围 | -40~85℃ | -40~85℃ | -40~85℃ | -40~85℃ | -40~125℃ | 同左 |
测量精度 | ±0.2℃, ±1.8%RH | ±0.1℃, ±1%RH | ±0.2℃, ±1.8%RH | ±0.1℃, ±1%RH | ±0.2℃, ±1.8%RH | ±0.1℃, ±1%RH |
长时间温漂 | 温度<0.03℃ @年 湿度<0.2%RH @年 | 同左 | 同左 | 同左 | 同左 | 同左 |
通信方式 | Modbus RTU | 同左 | 同左 | 同左 | I2C | I2C |
数据速率 | 1200~ 115200 bps 默认9600,无奇偶校验 | 同左 | 同左 | 同左 | / | / |
工作温度 | -40~85℃ | -40~85℃ | -40~85℃ | -40~85℃ | -40~125℃ | -40~125℃ |
适用环境 | 0~99 %RH 非凝露 | 同左 | 同左 | 同左 | 同左 | 同左 |
产品尺寸 | 95mm*14mm | 同左 | 83mm*14mm | 同左 | 83mm*14mm | 同左 |
引线说明 | 红:VCC 黑:GND 黄:485A 白:485B | 同左 | 红:VCC 黑:GND 黄:TXD 白:RXD | 同左 | 红:VCC 黑:GND 黄:SDA 白:SCL | 同左 |
接口 | RS485 | RS485 | UART | UART | IIC | IIC | 单位 |
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型号 | WS100整机 | WS110整机 | WS101整机 | WS111整机 | WS102整机 | WS112整机 | / |
测试电压 | 12 | 12 | 3.3 | 3.3 | 3.3 | 3.3 | V |
待机功耗 | 91.9 | 83.9 | 0.007 | 0.009 | 0.0035 | 0.0043 | mW |
待机电流 | 7.5 | 6.94 | 0.0023 | 0.0028 | 0.001 | 0.0013 | mA |
读取功耗 | 221.6 | 220.3 | 5.8 | 6 | 0.497 | 0.563 | mW |
读取电流 | 43 | 42 | 3.8 | 4 | 0.3399 | 0.354 | mA |
读取响应时间 | 0.036 | 0.037 | 0.062 | 0.063 | 0.016 | 0.015 | s |
说明:请确保传感器在推荐的工作条件下运行。
图 WS100待机的测试数据
图 WS100的RS485读取状态的测试数据
图 WS110待机的测试数据
图 WS110的RS485读取状态的测试数据
图 WS101待机的测试数据
图 WS101的UART读取状态的测试数据
图 WS111待机的测试数据
图 WS111的UART读取状态的测试数据
图 WS102待机的测试数据
图 WS102的IIC读取状态的测试数据
图 WS112待机的测试数据
图 WS112的IIC读取状态的测试数据
由于RS485通信具有稳定、抗干扰的优点,在电力行业有广泛的应用,因此针对这一应用场景我们单独出一版协议。
接口标准:RS-485,Modbus-RTU模式
默认波特率:9600
数据格式:8位数据位,1停止位,无校验位
数据获取帧:
设备地址 (类型+地址) | 功能码 | 寄存器起始地址 MSB | 操作寄存器的数量 MSB | CRC16(Modbus) LSB |
---|---|---|---|---|
1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
控制命令帧:
设备地址 (类型+地址) | 功能码 | 寄存器起始地址 MSB | 写入数据 MSB | CRC16(Modbus) LSB |
---|---|---|---|---|
1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
上表为协议总览,其中设备地址的高4位用于表示设备类型,低4位为地址,如下表所示:
Bit 7 | Bit 6 | Bit 5 | Bit 4 | Bit 3 | Bit 2 | Bit 1 | Bit 0 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Bit 4 ~ Bit 7为传感器类型,00010000为温湿度;
Bit 0 ~ Bit 3为传感器地址,0001 为地址;
如上表,表示的是当前设备是地址为11(十六进制)的温湿度传感器。
温湿度的传感器的设备类型为0x10,寄存器详述如下:
寄存器地址 | 内容 | 示例说明 | 读写模式 | 功能码 |
---|---|---|---|---|
0x04D9 | 温度 | 传输值=实际值*10+400 | 只读 | 03H |
0x04DA | 湿度 | 传输值=实际值*10 | 只读 | 03H |
0x04DB | 传感器状态 | 0:正常,1:故障 | 只读 | 03H |
0x04DC | 设备地址 | 默认设备地址为11 | 读/写 | 06H |
说明:针对电力行业版本,WS1x0仍为主动问询式,波特率默认9600,如要更改请使用芮捷SensorTool桌面配置工具。
主机发送:11 03 04 D9 00 03 D7 90
设备地址(默认) | 功能码 | 寄存器起始地址 | 读寄存器的数量 | CRC校验 |
---|---|---|---|---|
11 | 03 | 04 D9 | 00 03 | D7 90 |
设备回复:11 03 06 02 8A 02 58 00 00 F4 E3
设备地址(默认) | 功能码 | 数据字节数 | 数据1 | 数据2 | 数据3 | CRC校验 |
---|---|---|---|---|---|---|
11 | 03 | 06 | 02 8A | 02 58 | 00 00 | F4 E3 |
数据1为温度数据,数据2为湿度数据,数据3为传感器状态。
主机发送:11 06 04 DC 00 12 CB 9D
设备地址(默认) | 功能码 | 寄存器起始地址 | 写入数据 | CRC校验 |
---|---|---|---|---|
11 | 06 | 04 DC | 00 12 | CB 9D |
设备回复:11 06 04 DC 00 12 CB 9D(与发送数据相同)
地址修改后马上生效,并且断电保存。
WS1x0和WS1x1采用通用的Modbus-RTU规约,RS-485串口通信。
寄存器地址 | 内容 | 示例说明 | 读写模式 | 功能码 |
---|---|---|---|---|
0000H | 故障标记 | 0:温湿度传感器正常 1:温湿度传感器异常 | 只读 | 04H 03H |
0001H | 温度 | int16 有符号整型,单位0.1° | 只读 | 同上 |
0002H | 湿度 | 无符号整型,单位RH% | 只读 | 同上 |
0010H | 从机地址 | 默认从机地址为 1 | 读写 | 03H 06H 10H |
0011H | 主动上报周期 | 单位秒 0:标准Modbus问询式 >0:按此周期主动上报数据 | 读写 | 同上 |
0012H | 波特率 | 取值:0~7 0:1200bps 1:2400bps 2:4800bps 3:9600bps(默认) 4:19200bps 5:38400bps 6:57600bps 7:115200bps | 读写 | 同上 |
0013H | 校准值 | 高字节温度校准(单位0.1°) 低字节湿度校准(单位0.1%RH) | 读写 | 同上 |
备注:下面各示例的数据都是十六进制字符格式。
支持Modbus RTU读数据指令04H,一般情况下,如果Modbus读取只读数据,应该使用04H功能码。同时支持指令03H(以方便部分混合使用03H和04H功能码的客户)。
请求帧:01 03 00 00 00 03 05 CB
地址码 | 功能码 | 起始寄存器 | 寄存器个数 | 校验码 |
---|---|---|---|---|
01H | 03H | 0000H | 0003H | 05CBH |
应答帧:01 03 06 00 00 01 1D 00 4D 70 BA
地址码 | 功能码 | 字节数 | 状态 | 温度 | 湿度 | 校验码 |
---|---|---|---|---|---|---|
01H | 03H | 06H | 0000H | 011DH | 004DH | 70BAH |
上述回复,0000为传感器状态,011D为温度数据,004D为湿度数据。
例如,读取所有传感器配置数据
请求帧:01 03 00 10 00 03 04 0E
地址码 | 功能码 | 起始寄存器 | 寄存器个数 | 校验码 |
---|---|---|---|---|
01H | 03H | 0010H | 0003H | 040EH |
应答帧:01 03 06 00 01 00 00 00 03 5C B4
地址码 | 功能码 | 字节数 | 从机地址 | 主动周期 | 波特率 | 校验码 |
---|---|---|---|---|---|---|
01H | 03H | 06H | 0001H | 0000H | 0003H | 5CB4H |
说明:可读1个或多个寄存器。
请求与响应一致。例如,修改从机地址0x01为0x02
请求帧:01 06 00 10 00 02 09 CE
地址码 | 功能码 | 寄存器地址 | 寄存器内容 | 校验码 |
---|---|---|---|---|
01H | 06H | 0010H | 0002H | 09CEH |
应答帧:01 06 00 10 00 02 09 CE
地址码 | 功能码 | 寄存器地址 | 寄存器内容 | 校验码 |
---|---|---|---|---|
01H | 06H | 0010H | 0002H | 09CEH |
操作示例如下,从机地址修改后,旧从机地址则无回复,用新从机地址操作正常回复。
可以多1个或多个寄存器操作。
为了方便用户配置,设备内置了芮捷的AT指令集,支持芮捷的通用AT指令操作或SensorTool桌面配置工具进行操作。
使用串口调试工具,使用AT指令查询参数,如下所示:
查询设备地址(从机地址):
主要AT指令有(默认以回车换行结尾):
AT指令 | 功能 |
---|---|
AT+CFG?\r\n | 查询配置,如: 波特率参数 休眠周期 |
ATI\r\n | 查询设备版本信息 |
ATZ\r\n | 恢复出厂设置 |
AT+ADDR? | 查询从机地址 |
AT+ADDR=xxxxxxxx 示例AT+ADDR=00000001 | 配置从机地址 示例为配置从机为1 |
如果没有串口调试工具 ,可以下载芮捷推荐的串口调试工具,如图操作:
也可以使用芮捷桌面工具SensorTool,界面清晰易读,查询或配置更简单,主要配置从机地址DevAddr、可修改波特率、可查询固件版本号。
SensorTool的具体操作可参考芮捷官方的操作指南:SensorTool 操作手册
SensorTool桌面配置工具下载界面如下,选择最新版本(初次下载可能会被拦截,点击保留和仍然运行即可,无需安装,打开就能用):
设备支持串口升级,首先需要安装对应的RS-485转USB的串口驱动软件,以便电脑能够通过USB接口连接设备。
然后下载 固件更新工具 进行操作。
固件地址选择对应版本的.bin固件,如升级某个版本WS100-1000.bin,操作示意如下。
点击连接,连接成功后,下载按钮将可用。
最后点击下载按钮,设备将开启串口升级。升级完成(100%进度)后,可断开连接。
通过串口配置工具SensorTool查询更新版本号是否更新成功。
固件升级工具的下载界面如下:
四芯线线长默认为1m(支持定制),连接处采用航插头,使用起来更牢固,尺寸如下:
图 WS100/WS110的外形尺寸图
图 WS101/WS111和WS102/WS112的外形尺寸图
本产品可支持支架安装,支架为不锈钢材质,可以用螺丝固定在墙上/木板上,确保测量位置的准确和测量环境的稳定。
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