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Wi-Fi倾角传感器,结合物联网技术和辉格公司的倾角测量技术,适合工业现场用的远距离角度数据测量、传输、采集与分析的倾角测量系统,是全新的经济实惠方便的新型传感器网络产品。
Wi-Fi倾角传感器,借助wi-Fi技术,将工业级别的产品与商业级终端产品实现结合,发挥各自的优势,具有以下显著特点:
√ 具有TS-QJ300标准和典型的工业级产品特征,具有良好的工业环境适应性和可用性
√ 采用成熟的工业级别Wi-Fi无线通讯技术,具有安全、可靠、长距离的数据传输能力
√ 支持各种软件操作平台,提供基于windows(Microsoft), iOS(Apple), Andriod(google)平台的上位机软件,无论是固定式或移动式终端设备
√ 可直接与任何带有Wi-Fi接口的工业或商业级固定式或移动式终端设备自动建立网络连接,实现数据采集和储存、分析、查询
√ 在不中断原有设备或者系统正常工作的同时,通过移动终端(如iPhone、iPad等)进行随时随地的巡查与数据获取,特别适合工程监理、设备现场安装与调试等场合
√ 具有组网能力,可随时随地增减TS-QJ300传感器数量或接入的终端设备数量,实现一个终端设备查询多个传感器数据, 一个传感器数据被多个终端设备同时查询
√ 突破传统的电子水平仪理念,以最小成本实现远程的水平度检测、数据保存和分析
√ 可通过internet实现异地远程数据访问和对传感器进行诊断、设置
图1 在原有采集控制系统中增加移动式数据自动查询/监理功能
图2 Ad-Hoc典型应用
表1 技术参数表
量程 | ±5° | ±10° | ±15° | ±30° | ±45° | ±60° | |
综合精度①(@25 ℃) | ±0.01° | ±0.015° | ±0.02° | ±0.04° | ±0.06° | ±0.08° | |
综合精 度分项参数 | 线性度(LSF,%FS) | ±0.06 | ±0.03 | ±0.03 | ±0.03 | ±0.02 | ±0.02 |
横轴误差② | ±0.1%FS | ||||||
零点偏置③ | ±0.005° | ±0.008° | |||||
重复性 | ±0.0025° | ||||||
迟滞性 | ±0.0025° | ||||||
允许安装对准偏差④ | ±4.0° | ±3.0° | ±2.5° | ±1.5° | ±1.2° | ±1.2° | |
输入轴非对准度 | ≤±0.1° | ||||||
灵敏度温漂系数 | ≤100ppm/℃ | ≤50ppm/℃ | |||||
零点温漂系数 | ≤0.003°/ ℃ | ||||||
零点上电重复性⑤ | ±0.008° | ||||||
分辨力 | 0.0025° | ||||||
长期稳定性⑥ | ≤0.02° | ||||||
测量轴数 | 单轴、双轴 | ||||||
温度传感器 | 测量范围:-50~125℃,精度±1℃ | ||||||
输出 | Wi-Fi(TCP/IP 和UDP 协议) 如需要其他数字或者模拟同时输出,需单独订购说明,见表6 | ||||||
冷启动预热时间 | 60s | ||||||
响应时间⑦ | 0.3s(@t90) | ||||||
输出刷新率 | 5Hz(标准配置),可选10Hz 或20Hz | ||||||
响应频率 | 3Hz @-3dB | ||||||
冷启动 | 26s | ||||||
热启动 | 1s | ||||||
GPS 天线 | 有源,频率:1575M±3MHZ,极性:RHCP,标准电缆长度3m | ||||||
输入电压 | 9~36VDC | ||||||
功耗 | 平均工作电流≤300mA (25℃&24VDC) | ||||||
工作温度 | -40~85℃ | ||||||
储存温度 | -60~100℃ | ||||||
绝缘电阻 | 100MΩ | ||||||
平均时间MTBF | ≥25000小时/次 | ||||||
抗冲击 | 100g@11ms,三轴向(半正弦波) | ||||||
抗振动 | 8grms,20~2000Hz | ||||||
防护等级 | IP67 | ||||||
连接器 | 航空连接器(公制满足GJB101A-1997) | ||||||
重量 | 350g(不含接插件和电缆线) |
① 综合精度是指在常温条件下,对传感器的非线性、重复性、迟滞、零点偏置以及横轴误差的平方根值。 |
② 零点偏置是指传感器在没有角度输入的情况下(如水平面),传感器测量输出不为零,即为零点偏置。 |
③ 横轴误差是指当传感器在垂直于其灵敏轴方向施加一定的加速度或者倾斜一定的角度时所产生的误差。如对于测量范围为±10°的单轴(假定X方向为倾角测量方向)倾角传感器,在空间垂直于X方向发生13°的倾斜时(此时实际被测量的倾斜角度保持不变,如为+8.505°),传感器的输出信号会因为这个13°的倾斜而产生额外误差,这个误差我们称为横轴误差。TS-QJ300的横轴误差为0.1%,因此,产生的额外误差为0.1%×13°=0.013°,而传感器实际输出的角度应为8.518°(=8.505°+0.013°)。在TS-QJ300系列中,该误差已经包含于综合精度指标内。 |
④ 允许安装对准偏差是指传感器在实际安装过程中,允许传感器的安装偏差。一般地,TS-QJ300传感器在安装时要求倾斜方向与传感器的边沿保持平行或者垂直,该指标表示可以允许有一定的安装角度偏差而不影响传感器的测量精度。 |
⑤ 零点上电重复性是指传感器在多次重复通电—断电—通电下的零点的重复性。 |
⑥ 长期稳定性是指传感器在25℃下,经过一年的持续通电测试而统计出的和最小输出值的偏差。 |
⑦ 响应时间是指传感器在一个阶跃角度变化(如在5ms内从-10°变化到+10°),传感器的输出达到标准值的90%时所需要的时间。该指标不同于传感器的建立时间。 |
表2 Wi-Fi 技术特性表
WLAN 标准 | IEEE 802.11b/g,Wi-Fi 兼容 |
无线通道 | 802.11b: 美国、加拿大、中国台湾– 11 绝大多数欧洲国家– 13 法国 – 4, 日本 – 14 802.11g: 美国、加拿大 – 11 绝大多数欧洲国家– 13 |
调制方式 | DSSS, OFDM, DBPSK, DQPSK, CCK, 16-QAM, 64-QAM |
工作频率 | 2.4G ISM 频段 |
输出功率 | 典型15dBm +/-1.5dBm |
接收灵敏度 | 典型802.11b:-91dBm 典型802.11g:-85dBm |
天线接口 | IPEX 天线接口 |
无线数据传输速率 | 802.11b: 1, 2, 5.5, 11Mbps 802.11g: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54Mbps |
无线网络互存 | GSM/DCS/WCDMA/UMTS/3G信号互存 |
无线网络组建方式 | 支持AP 方式和Ad-Hoc |
加密 | 支持WEP40 和WEP104 加密(64/128 bit),支持开放系统模式和共享密钥模式 |
支持WPA/WPA2 PSK 加密,加密算法支持AES 和TKIP | |
媒体访问协议(MAC) | CSMA/CA,带ACK |
从复位到建立网络时间 | 小于3 秒(WEP 加密方式),6 秒(WPA 加密方式) |
其他功能 | Wi-Fi 连接断开后自动恢复 传输速率60kb/s(同时发送和接收)90kb/s(发送或者接收) 支持DNS 域名解析服务 支持网络数据传输协议TCP,UDP 支持TCP 服务器或者客户端 支持UDP 广播或者单播 具有TCP 断线自动重连机制,保证数据传输链路稳定可靠 作为TCP 服务器时,允许最多3 个客户端的连接 HTML 页面方式 |
外形尺寸(mm)
接线定义
引脚号 | 功能 |
1 | 电源正 |
2 | 电源地 |
3 | 信号地 |
4 | NC |
5 | NC |
6 | RS232-TXD |
7 | RS232-RXD |
插座引脚号 | 单轴 | 双轴 | 单轴 | 双轴 | 单/双轴 | 单/双轴 | 单/双轴 |
电流输出(G19) | 电压输出(G20~G24) | RS232(00) | RS422(G2) | RS485(G1) | |||
1 | 电源正 | 电源正 | 电源正 | 电源正 | 电源正 | 电源正 | 电源正 |
2 | 电源地 | 电源地 | 电源地 | 电源地 | 电源地 | 电源地 | 电源地 |
3 | 信号地 | 信号地 | 信号地 | 信号地 | 信号地 | 信号地 | 信号地 |
4 | Iout | Ioutx | Vout | Voutx | NC | RS422-RXD+ | NC |
5 | NC | Iouty | NC | Vouty | NC | RS422-RXD - | NC |
6 | NC | NC | NC | NC | RS232-TXD | RS422-TXD+ | RS485-A |
7 | NC | NC | NC | NC | RS232-RXD | RS422-TXD- | RS485-B |
(注意:该表所列各种输出形式,需要在订购时进行单独说明(见配件表5)。标准产品的输出仅为Wi-Fi接口)
例如:需要购买一台双轴WIFI倾角传感器,测量范围±15°,常温倾角测量精度±0.02°,-20~60℃温度下的精度±0.02°,WIFI输出,2m电缆配插头,带振动抑制功能,应选择的传感器型号为:TS-QJ302-15-G12-F5 -00-C1-D3(2m)。
另外需要部分见选件表7:
精度±30″的现场校验设备——订货号TS-QJ003-10-02
注意:如需要其他数字或者模拟信号同时输出,需单独进行订购说明,本产品的标准输出接口仅为Wi-Fi,详细订购选择说明,见下表6。如需要相应的配套软件和测试报告,见选件表7
配件&选件
表5 配件表
项目 | 订货号码 | 名称 | 功能 |
功能模块 | F1 | GPS 模块 | 水平定位精度2.5m CEP;2.0m @ SBAS 本地重力加速度自动修正 时间脉冲精度: 30ns RMS 原始数据刷新率:4Hz 速度精度:0.1m/s 接收机类型:GPS L1 频段,C/A码 可选择更高定位精度模块 |
F3 | 电子罗盘模块 | 航向测量范围:0~360° 航向精度:<±1.0°RMS 分辨率:0.01° 自带硬磁补偿电路 可选择更高精度模块 | |
F4 | 陀螺仪模块 | 测量X、Y、Z 轴方向瞬间角度变化量 测量范围:±100°/s、±250°/s、±400°/s In-run 零点精度:±0.02°/s 非线性:0.1%FS 灵敏度总温度漂移精度:0.5%@-40~+85℃ 零点温度漂移精度:±0.5°/s @-40~+85℃ 带宽:50Hz 噪声密度:0.02°/s/√Hz 可选择更高精度模块 | |
电缆线 和插头 | C1 | 带航空接插件的电缆线 | 级航空连接器,标准配制2M 电缆,IP67 防护等级,30Kg拉力 |
温度补偿 | D1 | 温度补偿 | 0~60℃温度补偿范围,温漂精度±0.01°@≤±30°量程 |
D2 | 温度补偿 | 0~60℃温度补偿范围,温漂精度±0.01°@>±30°量程 | |
D3 | 温度补偿 | -20~60℃温度补偿范围,温漂精度±0.02°@≤±30°量程 | |
D4 | 温度补偿 | -20~60℃温度补偿范围,温漂精度±0.02°@>±30°量程 | |
D5 | 温度补偿 | -30~60℃温度补偿范围,温漂精度±0.03°@≤±30°量程 | |
D6 | 温度补偿 | -30~60℃温度补偿范围,温漂精度±0.03°@>±30°量程 | |
D7 | 温度补偿 | -40~65℃温度补偿范围,温漂精度±0.05°@≤±30°量程 | |
D8 | 温度补偿 | -40~65℃温度补偿范围,温漂精度±0.05°@>±30°量程 |
型号/订货号 | 名称 | 功能 |
G1 | RS485 接口 | 隔离的RS-485/RS-422 收发器,兼容半双工或全双工通讯 RS-485/RS-422 输出引脚有±15kV ESD 保护措施 兼容、符合ANSI/TIA/EIA-485-A-98 和ISO8482:1987(E)标准 符合安规认证:UL1577---2500V rms 持续1min 传输速率为500kbps;总线支持256 个节点 高共模瞬态抑制能力:>25kV/us 支持标准ModBus-RTU 协议、传感器自带HEX 或ASCII 码协议 |
G1 | RS422 接口 | |
G19 | 4~20mA 接口 | 输出电流与角度数据成比例关系 线性度:0.02%FS 输出阻抗为39Ω,允许负载阻抗为625Ω 过热保护、反接入保护 内置于TS-QJ300 传感器内 |
G20 | 0~5VDC 接口 | |
G21 | -5~+5VDC 接口 | |
G22 | 0~10VDC 接口 | |
G23 | -10~+10VDC 接口 |