1. 产品简介

1.1. 产品概述

珍芯实仪^®超声波一体式气象站集风速、风向、温湿度、噪声采集、PM2.5和PM10、大气压力、光照或雨量于一体（图1-1），设备采用标准MODBUS-RTU 通信协议，RS485信号输出，通信距离最远可达2000米，可将数据通过 485 通信的方式上传至客户的监控软件或 PLC 组态屏等，也支持二次开发。

内置电子指南针选型的设备，安装时不再有方位的要求，只需保证水平安装即可。适用于海运船舶、汽车运输等移动场合的使用，安装时无方向要求。

该产品广泛适用于可广泛适用于环境气象监测检测，需要测量环境温湿度、噪声、空气质量、大气压力、光照或雨量等各种场合，安全可靠，外观美观，安装方便，经久耐用。

1.2. 超声波检测原理

成都蓝格时代科技的珍芯实仪^®超声波探头可以测量出虚拟风速和风向。气象站具有4个超声波探头，可以通过上面的通风口看得到。两个探头一组，一个探头发射一束超声波，通过底部的金属进行反射，然后到达另外一个探头上。（图2-1）

在无风的环境下，从每一个探头发出的超声波到达对面探头的时间都是一样的；当有风的情况下，风会影响超声波到达对面探头的时间，通过计算探头之间超声波传输时间差，可以计算出当时的风速和风向。

气象站内部具有一个微处理器，可以通过4个探头的测量数据来计算出合成风速和风向。在整个过程中，传感器同时测量空气温度，来对声速在不同温度下的变化进行补偿。

珍芯实仪^®超声波气象站使用4个超声波探头来测量风速和风向，没有任何移动部件，仪器更加耐用，数据更加可靠。内置的温度、湿度和气压传感器能预报天气变化。超声波气象站可以满足日益增长的对实时现场天气信息的需要。准确的数据可以帮助相关组织对影响安全和操作的气候条件作出重要决定。传统的气象仪器是由若干个传感器包括风杯组成，这很容易断裂和在低风速下数据精度不好。超声波气象站包含各种气象传感器，没有移动部件，是一个结构紧凑的仪器。

1.3. 功能特点

本产品体积小、重量轻，采用优质抗紫外线材质，使用寿命长，采用高灵敏度的探头，信号稳定，精度高。关键部件采用进口器件，稳定可靠，具有测量范围宽、线形度好、防水性能好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点。

u 采用多采集装置一体式设计，安装方便。

u 风速风向采用超声波原理测量，无角度限制，360°全方位，可同时获得风速、风向的数据。

u 噪声采集，测量精确，量程高达30dB~120dB。

u PM2.5和PM10同时采集，量程：0-1000 μg/m³，分辨率1 μg/m³，独有双频数据采集及自动标定技术，一致性可达±10%。

u 测量环境温湿度，测量单元为瑞士进口，测量准确。

u 宽范围0-120Kpa气压量程，可应用于各种海拔高度。

u 采用专用的485电路，通信稳定。

u 内置电子指南针的设备，安装时无方向要求，水平安装即可。

1.4. 主要技术指标

直流供电（默认）	10-30VDC
最大功耗	RS485输出	0.7W
量程	风速	0~40m/s，启动风速为0.5m/s
	风向	0~359°
	湿度	0%RH~99%RH
	温度	-40℃~+80℃
	大气压力	0-120Kpa
	噪声	30dB~120dB
	PM10 PM2.5	0-1000 μg/m³
	雨量	0-24mm/min(感雨直径6cm)
	光照强度	0~20万Lux
精度	风速	±0.5+2%FS
	风向	±3°
	湿度	±3%RH(60%RH,25℃)
	温度	±0.5℃（25℃）
	大气压力	±0.15Kpa@25℃ 75Kpa
	噪声	±3db
	PM10 PM2.5	±10%（25℃）
	雨量	±5%
	光照强度	±7%(25℃)
响应时间	风速	1S
	风向	1S
	温湿度	≤1s
	大气压力	≤1s
	噪声	≤1s
	PM10 PM2.5	≤90S
	光照强度	≤0.1s
长期稳定性	温度	≤0.1℃/y
	湿度	≤1%/y
	大气压力	-0.1Kpa/y
	噪声	≤3db/y
	PM10 PM2.5	≤1%/y
	光照强度	≤5%/y

2. 产品选型

型号	功能
LG-QX5X/04	湿度、温度、风速、风向、大气压力5参数
LG-QX6X/04	湿度、温度、风速、风向、大气压力、噪声6参数
LG-QX8X/04	湿度、温度、风速、风向、大气压力、PM10、 PM2.5、噪声8参数
LG-QX10X/04	雨量、湿度、温度、风速、风向、大气压力、噪声、PM10、 PM2.5、光照度10参数

3. 设备尺寸

4. 设备安装说明

4.1. 设备安装前检查

设备清单：

一体式气象站设备1台；保修卡、合格证；70cm防水对插线公头1根、白色托片1个、M4*10螺丝螺母2个、M5螺母3个。

4.2. 安装方法

4.2.1. 顶杆抱合座安装法：（图4-2-1）

4.3. 接口说明

直流电源10-30V供电。485信号线接线时注意A/B两条线不能接反，总线上多台设备间地址不能冲突。（图4-3）

	线色	说明
电源	棕色	电源正（10-30V DC）
电源	黑色	电源负
通信	绿色	485-A
通信	蓝色	485-B

4.4. 现场布线说明

多个485型号的设备接入同一条总线时，现场布线有一定的要求，具体请参考资料包中《485设备现场接线手册》。

5. 配置软件安装及使用

5.1. 软件选择

打开资料包，选择“调试软件”---“485参数配置软件”，找到

“485参数配置工具”打开即可。

5.2. 参数设置

①、选择正确的COM口（“我的电脑—属性—设备管理器—端口”里面查看COM端口），下图列举出几种不同的485转换器的驱动名称.

②、单独只接一台设备并上电，点击软件的测试波特率，软件会测试出当前设备的波特率以及地址，默认波特率为4800bit/s,默认地址为0x01。（图5-2）

③、根据使用需要修改地址以及波特率，同时可查询设备的当前功能状态。

④、如果测试不成功，请重新检查设备接线及485驱动安装情况。

6. 通信协议

联系成都蓝格时代科技028-60201532获取

6.1. 通讯基本参数

6.2. 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：为变送器的起始地址，在通讯网络中是唯一的（出厂默认0x01）。

功能码：主机所发指令功能指示，本变送器只用到功能码0x03（读取寄存器数据）。

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：

从机应答帧结构：

6.3. 通讯寄存器地址说明

寄存器中的内容如下表所示（支持03/04功能码）：

6.4. 校准寄存器中的内容

联系成都蓝格时代科技028-60201532获取

6.5. 通讯协议示例以及解释

6.5.1. 举例：读取变送器设备（地址0x01）的实时风速值

问询帧

地址码	功能码	起始地址	数据长度	校验码低字节	校验码高字节
0x01	0x03	0x01 0xF4	0x00 0x01	0x C4	0x04

应答帧

地址码	功能码	返回有效字节数	风速值	校验码低字节	校验码高字节
0x01	0x03	0x02	0x00 0x7D	0x78	0x65

实时风速计算：

风速：007D (十六进制)= 125 => 风速 = 1.25 m/s

6.5.2. 举例：读取变送器设备（地址0x01）的风向值

问询帧

地址码	功能码	起始地址	数据长度	校验码低字节	校验码高字节
0x01	0x03	0x01 0xF6	0x00 0x01	0x65	0xC4

应答帧

地址码	功能码	返回有效字节数	风向值	校验码低字节	校验码高字节
0x01	0x03	0x02	0x00 0x02	0x39	0x85

风向计算：

风向：0002 (十六进制)= 2 => 风向 = 东风

6.5.3. 举例：读取变送器设备（地址0x01）的温湿度值

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	0x01 0xF8	0x00 0x02	0x44	0x06

应答帧（例如读到温度为-10.1℃，湿度为65.8%RH）

地址码	功能码	有效字节数	湿度值	温度值	校验码低位	校验码高位
0x01	0x03	0x04	0x02 0x92	0xFF 0x9B	0x5A	0x3D

温度：当温度低于0℃时以补码形式上传

0xFF9B (十六进制)= -101 => 温度 = -10.1℃

湿度：

0x0292(十六进制)=658=> 湿度 = 65.8%RH

7. 常见问题及解决办法

略

小型超声波一体式气象站解决方案