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2018-07-04 倾角传感器用户手册普通协议常见问题


一、概述

感谢您购买并使用我公司的产品。

本产品是利用地球重力原理,安装方便便捷,只需用螺丝将传感器固定在被测物体的表面,即可测量出物体的水平夹角。使用简单,配套专业的通信软件进行数据测量和记录。产品体积小、功耗低、一致性和稳定性高,是倾角测量的理想产品。

其他详细信息请参见公司网站 www.bjmlst.com。


二、线色功能


适用产品 红色 黑色 绿色 黄色
1 3 4 5
所有产品通信部分 电源正极 DC VCC 电源负极 GND 数据传输 RXD、485-、CANL 数据传输 TXD、485+、CANH
适用产品 红色 黑色 绿色 黄色 棕色 橙色 白色 紫色 灰色
电压、电流型产品 电源正极VCC 电源负极GND 数据传输RXD 数据传输TXD X轴电压输出X Vout Y轴电压输出Y Vout X轴电流输出X Iout Y轴电流输出Y Iout

信号线

GND

适用产品 红色 黑色 绿色 黄色 棕色 橙色 白色 紫色
倾角开关

四向单双轴电压输出

LIS334

LIS344

电源正极

VCC

电源负极

GND

数据接收

RXD

数据发送

TXD

+X轴Vout -X轴Vout +Y轴Vout -Y轴Vout

单双轴开关输出

LIS332

LIS342

Y轴OUT X轴OUT

单双轴电压输出

LIS331

LIS341

Y轴Vout 空脚 X轴Vout 空脚

注:1.根据实际产品对应以上相应线色功能;

2.单轴产品默认只有X轴有相应功能或线色功能;

3.模拟量产品及倾角开关通信部分为RS232接口;

4.多余其他线色为厂家调试线,请勿短路、勿接电源的正负极。


图片1.png


图片2.png


k.png






三、产品安装

传感器安装时应尽量保持传感器安装面与被测目标面平行,并用螺钉将传感器固定紧,防止晃动。安装完成后可以通过命令设置相对零点,则以这个安装面为零点开始计数。

安装过程中,不正确的安装会导致测量角度误差增大。尽量要保证“两面”和“两线”的正确安装。“两面”指传感器安装面与被测物体的安装面要完全紧靠,不能有夹角产生。“两线”指传感器轴线与被测面轴线平行,两轴线之间尽量不能有夹角产生。

静态传感器在测量、读取数据时,被测物体必须静止,防止加速度、振动对产品角度的影响。楼层较高的房屋都是有轻微晃动的,高精度测量场合,需要评估测量场合是否满足要求,一般建议放置于一楼或专用的隔振地基上。

动态传感器在实际使用中,可以有效消除一部分加速度的影响。

图片8.png



图片9.png


四、角度旋转

产品角度是按照如下图所示,按照标签标识的轴向旋转。测量的角度是轴与水平面的夹角,轴向的实际方向请以产品标签为准。

图片10.png


图片11.png


五、调试软件

产品调试时,我们为您推荐两种方式通过串口与产品通讯:

1.使用通用版本的串口调试助手,然后通过相应的协议命令来访问。串口助手需设置好串口号、波特率(默认为 9600)、数据发送和接收均为 16 进制显示等。

2.利用提供的相关上位机软件来进行通讯,更为方便直观。

相关软件及说明均可直接在官网 www.bjmlst.com(技术服务->下载专区)下载。

方法.png


用户手册普通协议.png


六、通讯协议

数据帧格式:(8位数据位,1位停止位,无校验,默认波特率9600)

标示符

(1byte)

数据长度

(1byte)

地址码

(1byte)

命令字

(1byte)

数据域

(X byte)

校验和

(1byte)

77 XX XX XX 根据不同命令数据而不同 XX

标示符:固定为77数据格式: 16进制数

数据长度:从数据长度到校验和的字节个数

地址码:产品的地址,默认为00(可以自行修改,地址范围:00-FF)

命令字:协议的功能码

数据域:根据命令字不同,内容和长度相应变化

校验和:数据长度、地址码、命令字和数据域按16进制数的累加和(不考虑进位)

下面以产品地址为00、BWL系列为例,不区分空格,表格中返回数据仅作参考,不同型号的产品返回数据略微不同。


指令功能 发送数据 返回数据 备注
读X或Pitch轴角度 77 04 00 01 05 77 07 00 81 X轴角度 ZZ 轴向的角度位数根据产品精度的不同,位数有所不同,具体请参见手册。由1位符号位+多位角度值组成(符号位是0 为正,1为负),

如BWL系列的返回角度值为10 26 87 表示负26.87度;

同时读角度命令返回值中分别为X轴、Y轴和Z轴的角度值(或预留位);

ZZ表示校验和,随数据长度、地址码、命令字或者数据域变化而变化。

表格中返回数据仅作参考,不同型号的产品返回数据略微不同,下同。

读Y或Roll轴角度 77 04 00 02 06 77 07 00 82 Y轴角度 ZZ
同时读角度 77 04 00 04 08

77 0D 00 84 X轴角度

Y轴角度

Z轴角度(预留位)

ZZ

设置相对零点 77 05 00 05 01 0B 77 05 00 85 00 8A

绝对零点:以出厂标定的零点为基准;

相对零点:以当前位置设置的零点为基准。

设置绝对零点 77 05 00 05 00 0A
查询相对零点类型 77 04 00 0D 11 77 05 00 8D FF 91
查询绝对零点类型 77 04 00 0D 11 77 05 00 8D 00 92
设置通讯速率 77 05 00 0B XX ZZ 77 05 00 8B 00 90

XX 为 00表示2400;01 表示4800;02表示9600(默认值);03表示19200;04表示115200;05表示38400;06表示57600

由于发送修改波特率命令后,波特率

改变后,返回值传输可能是错误的


设置模块地址 77 05 XX 0F YY ZZ 77 05 YY 8F 00 ZZ

XX表示修改之前的产品地址

YY表示修改后的产品地址

查询模块地址 77 04 00 1F 23 77 05 YY 1F YY ZZ
设置输出角度模式 77 05 00 0C XX ZZ 77 05 00 8C 00 91

XX为 00: 问答模式(默认)

01: 5Hz Data Rate

02: 10Hz Data Rate

03: 20Hz Data Rate

04: 25Hz Data Rate

05: 50Hz Data Rate

06: 100Hz Data Rate

5Hz Data Rate意味着每秒自动输出5组同时读角度的返回值,其他以此类推。设置成高频率输出时需要相应地,将波特率设置到高波特率。100HZ部分产品无自动输出频率。

保存设置 77 04 00 0A 0E 77 05 00 8A 00 8F 对于各种参数设置(波特率除外),如果设置完成后不发送保存设置命令, 则断电后这些设置都将消失。
设置报警角度(倾角开关)

77 08 00 20

DD SX XX YY

ZZ

77 05 00 A0 00 A5

数据域为 4 字节返回角度值,为压缩 BCD 码。

DD为报警轴位,其值为

00 表示 X 轴正方向;01 表示 Y 轴正方向;02 表示 X 轴负方向;03 表示 Y 轴负方向。

S 为符号位(0 正,1 负)XXX 为三位整数值,YY 为小数值。其他轴数据与此相同,报警角度不区分正负号。

如设置报警值的数据域部分为 01 00 26 80 表示 Y轴的正方向报警值设为 26.8º。则当Y轴正方向角度达到报警值26.8度时,相应的轴位继电器动作,输出相应的控制信号。

默认出厂报警角度为5度或按客户要求。

查询报警角度(倾角开关) 77 05 00 21 DD ZZ

77 08 00 A1

DD SX XX YY

ZZ

设置报警延时开关时间(倾角开关)

77 07 00 23 DD XX YY ZZ

77 05 00 91 00 96

数据域为 3 字节返回角度值,为压缩 BCD 码。

数据域中DD为轴位,XX为整数位,YY为小数位,单位:秒。表示达到报警角度后,延时时间到才执行相应动作,默认无延时。

如数据域部分为02 12 34表示-X轴方向角度持续在报警角度以上(含),延时12.34秒后再触发报警;

如数据域部分为01 12 34表示+X轴方向由报警角度以上变到报警角度以下且持续低于报警角度,延时12.34秒后才解除报警状态。

如DD为00表示+X轴报警开延时时间;

02表示-X轴报警开延时时间;

04表示+Y轴报警开延时时间;

06表示-Y轴报警开延时时间;

01表示+X轴报警关延时时间;

03表示-X轴报警关延时时间;

05表示+Y轴报警关延时时间;

07表示-Y轴报警关延时时间;

查询报警延时开时间(倾角开关) 77 05 00 24 DD ZZ

77 07 00 92 DD XX YY ZZ

解析方式同设置报警延时
读重力加速度G值(IMU系列) 77 04 00 54 58

77 0D 00 54 X轴

Y轴

Z轴或预留位

ZZ

轴向的数据位数根据不同产品精度的不同,位数有所不同,相应的字节长度也不同,表格中的返回值仅作参考,具体请参见手册。主要由1位符号位+1位整数位+多位小数组成,数据域解析方式同读角度解析方式。

(符号位是0 为正,1为负)。

读取角速度值(IMU系列) 77 04 00 50 54

77 0D 00 50 X轴

Y轴

Z轴或预留位

ZZ

数据域解析方式同角度,为1位符号位+3位整数位+2位小数组成。

例如: 77 0D 00 50 01 13 92 04 99 52 10 21 78 9B

则三个轴的角度速度分别为:113.92度/秒,499.52度/秒,-21.78度/秒



七、常用问题解答


1、

问:为什么接通传感器没有数据输出?

答:

(1)首先确定传感器的输出方式,232、485、CAN总线等,按照相应的接口方式接线,使用相应的协议;

(2)检测供电电压是否与产品电压相符,保证电压能正常供给传感器,正常供电状况下,可以用万用表测量其工作电流,一般为几十毫安的电流;

(3)设置好软件的参数;

(4)替换法,换用正常的通信设备、产品两两交换。


2、

问:传感器的测量角度怎样理解?

答:

传感器输出的角度是测量轴与水平面的一个夹角,如果传感器在水平面做圆周运动是没有角度变化的,此时改变的是方位角,需要使用我公司生产的电子罗盘进行测量。


3、

问:传感器的测量角度与实际角度怎么有点差别?

答:

出现这种原因的问题有很多。因为精度越高的传感器,对安装要求就越高。例如在安装过程中出现了空隙、测量轴与运动方向不一致、固定螺栓没有固定紧、传感器安装面的热胀冷缩、周围的抖动对传感器的影响等等,所以这些在实际应用中都是不可避免的,只能尽量减小安装误差。


4、

问:传感器怎样安装能保证它的最佳精度?

答:

安装时应保持传感器安装面与被测面目标平行,并减少振动和加速度对传感器的影响。安装时应注意“两面”、“两线”。轴向可参考产品上的标签。


5、

问:传感器在安装使用中的注意事项?

答:

(1)安装时用四颗螺钉将传感器固定紧,避免晃动产生数据跳变;

(2)在安装过程中应严格保证“两面”和“两线”,有助于提高数据的准确性;

(3)按照产品上的标签信息进行连线,禁止接在高于标称电压上的电源上;

(4)如果通信线缆较长,可以在产品工作电压范围内适当调高工作电压,以减少线缆的压降;

(5)在使用过程中,产品若是不停的旋转,可以按照右图或作其他处理,防止线缆接头处损坏,以免造成塑料接头处接触不良,影响产品的正常通讯。

dd_副本.png

6、

问:怎样简单检测串口线的好坏?

答:

(1)可以采用替换法,更换一个串口线;

(2)对于RS232的串口线,可以将串口的发送端与接收端(9针串口线一般是第2、3脚)直接短路组成自发自收的形式。用串口助手在发送框里任意发送一个内容,接收框里收到的数据和发送的数据完全一致,证明该串口线是正常的;

(3)对于RS485的串口线,可以用万用表的直流电压档,测量串口线的AB两端电压。由于RS485采用的差分形式,所以正常的485串口线AB两端应该有大约5V左右的跳变电压。


7、

问:利用上位机软件读取角度时,角度变化毫无规则?

答:

(1)可以观察软件的发送区与返回区的命令是否与介绍的一致;

(2)查看产品类型选择是否错误所致,请根据实际产品最大测量量程选择对应的型号。


8、

问:为什么手册里参数上介绍的角度范围小的比范围大的精度高,而工作人员介绍说角度范围大的也能满足要求(客户觉得量程小的比量程大的精度高,选择了低量程的,我们发货时却是发的大量程的,认为发错货了)?

答:

一般的产品,量程小的比量程大的精度高。传感器精度也与量程有关。精度与量程的关系可以理解成是一个累加误差。同一个产品,测量范围变大,精度也会下降。例如,一个±90°的传感器,在测量范围是±30°内时精度为 0.01°,在±90°内时精度为 0.02°。测量的角度小精度自然要高。测量的范围大精度也相应的有所降低。不同的范围有不同精度。


9、

问:模拟量产品的模拟量与角度之间的对应关系?

答:

(1)首先核对产品标签上的角度范围与模拟量形式

(2)按照对应关系换算成相应的角度:

例如:一个产品型号为 BWL320-90 (0-10V)。则该产品测量量程为±90°,模拟量形式为 0-10V,那么-90°对应 0V、0°对应 5V、90°对应 10V; 角度变化范围:-90到+90 为 180°;电压变化范围为:0到 10V为10V;中点模拟值为5V。

QQ截图20180704100948.png


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