1. 產(chǎn)品介紹
1.1產(chǎn)品概述
SC-ZB-ZS板載噪聲模塊,主要按國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 3785.1-2010《電聲學(xué) 聲級計第 1 部分:規(guī)范》和國際標(biāo)準(zhǔn) IEC 61672-1:2002 對 2 級 X 類聲級計的要求設(shè)計,主要用于環(huán)境噪聲、交通噪聲、作業(yè)場所噪聲、建筑施工噪聲和社會生活噪聲等各類噪聲的現(xiàn)場實時測量。有此款模塊,客戶不需要再為復(fù)雜的噪聲信號處理而煩惱,可專注于擅長的領(lǐng)域,更快速的為客戶創(chuàng)造價值。
1.2功能特點
- PCB板載安裝方式。
- 30~130dBA寬量程、20~12.5KHz寬頻率測量。
- 采用高性能預(yù)極化背極駐極體電容傳聲器,動態(tài)范圍寬、性能穩(wěn)定。
- 輸出接口TTL或RS-485出廠可選。
- 具有慢速和快速測量兩種模式,滿足不同的客戶的要求。
- 供電電源4.5V~5.5VDC、10~28VDC可選。
1.3主要技術(shù)指標(biāo)
工作電壓 | 4.5~5.5V(默認(rèn)) 10~28V(可選) | ||
功耗 | 18.9mA@5V 31.0mA@12V 27.8mA@24V | ||
變送器電路工作溫度 | -20℃~+60℃,0%RH~80%RH | ||
輸出信號 | UART(TTL) | 輸出電壓:0~3.3V 輸入電壓:0~3.3V兼容5V | |
RS-485 | ModBus-RTU通信協(xié)議 | ||
模擬量輸出 | 輸出電壓:0~3V對應(yīng)30~130dB | ||
UART或RS-485通信參數(shù) | 9600 N 8 1 | ||
測量范圍 | 30dB~130dB | ||
頻率計權(quán) | A計權(quán) | ||
頻率響應(yīng)范圍 | 20Hz~12.5kHz | ||
響應(yīng)時間 | 快速模式 | 500ms | |
慢速模式 | 1.5S | ||
穩(wěn)定性 | 使用周期內(nèi)小于2% | ||
參考校準(zhǔn)點 | 94dB及114dB校準(zhǔn),基準(zhǔn)聲壓20uPa,頻率1kHZ | ||
噪聲精度 | ±0.5dB(在參考音準(zhǔn),94dB@1kHz) | ||
防塵罩影響 | 在50~115db范圍內(nèi)影響≤0.5dB 量程內(nèi)其他范圍內(nèi)影響≤0.7dB | ||
工作環(huán)境 | 空氣溫度:-40~+60℃ 相對濕度:25%~90% 靜壓:65kPa~106kPa 周圍無強(qiáng)烈的機(jī)械振動、沖擊、強(qiáng)電磁場和腐蝕性氣體存在 | ||
聲壓響應(yīng)與自由場響應(yīng)的調(diào)整數(shù)據(jù) | 通過聲校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲壓響應(yīng)或用靜電激勵器產(chǎn)生的模擬聲壓響應(yīng),可通過下表的調(diào)整數(shù)據(jù)得到等效的自由場響應(yīng)。 | ||
模塊在1kHz、2kHz、4kHz、8kHz的指向性 | |||
駐極體參數(shù) | |||
自由場靈敏度 | 約為8mV/Pa(自由場靈敏度級為-42 dB,以1V為參考) | ||
駐極體極頭電容量 | 約為15pF | ||
典型頻率響應(yīng) |
1.4產(chǎn)品選型
SC- | 公司代號 | ||||
ZB- | 噪聲模塊 | ||||
ZS- | PCB安裝方式 | ||||
TTL- | UART(TTL)輸出 | ||||
485- | 485輸出 | ||||
05 | 供電電壓為4.5~5.5V | ||||
12 | 供電電壓為10~28V |
2. 硬件說明
2.1 設(shè)備定義
序號 | 名稱 | 說明 | |
1 | 聲音探頭 | 內(nèi)含駐極體麥克風(fēng)、塑料護(hù)套、防塵棉 | |
2 | 模式選擇端子 | 跳線帽短接則為fast模式,噪聲更新時間為500ms;不短接則為slow模式,噪聲更新時間為1.5S | |
3 | 運(yùn)行指示燈 | 運(yùn)行指示燈,1S閃爍一次 | |
4 | 管腳序號 | 名稱 | 說明 |
1 | 10-28V | 10-28V電源輸入 | |
2 | +5V | 5V電源輸入 | |
3 | TXD/A | 串口數(shù)據(jù)發(fā)送(輸出電壓0~3.3V) 485-A線 | |
4 | RXD/B | 串口數(shù)據(jù)接收(輸入電壓0~3.3V 容忍5V輸入) 485-B線 | |
5 | AO | 模擬量信號輸出0~3V | |
6 | GND | 電源負(fù)極 |
2.2 設(shè)備尺寸
注:聲音探頭引線長度10cm,若要夾住聲音探頭推薦面板開孔尺寸為φ13mm。
3. 設(shè)備通信
3.1 通訊基本參數(shù)
UART接口或485接口均采用ModBus-RTU協(xié)議通信,默認(rèn)通信通信參數(shù):
波特率:2400、4800、9600(默認(rèn)9600)
數(shù)據(jù)位:8位 奇偶校驗方式:無校驗 停止位長度:1位
設(shè)備ModBus通信地址為1。
波特率:2400、4800、9600(默認(rèn)9600)
數(shù)據(jù)位:8位 奇偶校驗方式:無校驗 停止位長度:1位
設(shè)備ModBus通信地址為1。
3.2 數(shù)據(jù)幀格式定義
采用Modbus-RTU 通訊規(guī)約,格式如下:
初始結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間
地址碼 = 1 字節(jié)
功能碼 = 1 字節(jié)
數(shù)據(jù)區(qū) = N 字節(jié)
錯誤校驗 = 16 位CRC 碼
結(jié)束結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間
地址碼:默認(rèn)01。
功能碼:主機(jī)所發(fā)指令功能指示,本模塊只用到功能碼0x03(讀取寄存器數(shù)據(jù))。
數(shù)據(jù)區(qū):數(shù)據(jù)區(qū)是具體通訊數(shù)據(jù),注意16bits數(shù)據(jù)高字節(jié)在前!
CRC碼:二字節(jié)的校驗碼。
主機(jī)問詢幀結(jié)構(gòu):
初始結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間
地址碼 = 1 字節(jié)
功能碼 = 1 字節(jié)
數(shù)據(jù)區(qū) = N 字節(jié)
錯誤校驗 = 16 位CRC 碼
結(jié)束結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間
地址碼:默認(rèn)01。
功能碼:主機(jī)所發(fā)指令功能指示,本模塊只用到功能碼0x03(讀取寄存器數(shù)據(jù))。
數(shù)據(jù)區(qū):數(shù)據(jù)區(qū)是具體通訊數(shù)據(jù),注意16bits數(shù)據(jù)高字節(jié)在前!
CRC碼:二字節(jié)的校驗碼。
主機(jī)問詢幀結(jié)構(gòu):
地址碼 | 功能碼 | 寄存器起始地址 | 寄存器長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) |
模塊應(yīng)答幀結(jié)構(gòu):
地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 數(shù)據(jù)一區(qū) | 第二數(shù)據(jù)區(qū) | 第N數(shù)據(jù)區(qū) | 校驗碼 |
1字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) |
3.3 寄存器地址
寄存器地址 | PLC或組態(tài)地址 | 內(nèi)容 | 操作 |
0000 H | 40001 | 瞬時噪聲值 上傳數(shù)據(jù)為真實值的10倍 | 只讀 |
07D0 H | 42001 | 設(shè)備地址 1~255(出廠默認(rèn)1) | 讀寫 |
07D1H | 42002 | 設(shè)備波特率 0代表2400 1代表4800 2代表9600 | 讀寫 |
3.4 通訊協(xié)議示例以及解釋
3.4.1 讀取設(shè)備的地址以及波特率
問詢幀(例如:讀取到的地址為0x01 波特率為4800,分別以2400、4800、9600的波特率發(fā)送該問詢幀)
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0xFF | 0x03 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0xD1 | 0x58 |
應(yīng)答幀
地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 波特率 | 地址 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x00 0x01 | 0x00 0x01 | 0x6A | 0x33 |
3.4.2修改地址
問詢幀(假設(shè)修改地址為2,再次查詢即可發(fā)現(xiàn)地址已被修改)
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數(shù)值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0xFF | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x1D | 0x58 |
應(yīng)答幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數(shù)值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x08 | 0x86 |
3.4.3修改波特率
問詢幀(假設(shè)修改波特率為9600 ,再次查詢即可發(fā)現(xiàn)波特率已被修改)
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數(shù)值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0xFF | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x4C | 0x98 |
應(yīng)答幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數(shù)值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x02 | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x59 | 0x75 |
3.4.4讀取模塊噪聲值
問詢幀:
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x01 | 0x84 | 0x0A |
應(yīng)答幀: (例如讀到當(dāng)前噪聲為71.3dB)
地址碼 | 功能碼 | 返回有效字節(jié)數(shù) | 當(dāng)前噪聲值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x02 0xC9 | 0x79 | 0x72 |
噪聲計算:
當(dāng)前噪聲:02C9H(十六進(jìn)制)= 713=> 噪聲 = 71.3dB
當(dāng)前噪聲:02C9H(十六進(jìn)制)= 713=> 噪聲 = 71.3dB