制造安全监测仪器仪表、工程安全监测服务
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●激光测距传感器生产标准:GB/T29299-2012半导体激光测距仪通用技术条件
●软件开发参考标准:GJB 2786A-2009 军用软件开发通用要求
●产品环境试验检测标准:GJB150
●电磁抗干扰试验标准:GB/T 17626
一:综述
CD-G50激光测距传感器主要用于对固定或移动速度小于 1 米/S 的物体进行测量。其主要特点:
l 在恶劣的环境下仍能保持较高的精度和可靠性。
l 工作电压范围大(7-30V),可用车载电源,工业开关电源,普通直流电源等供电。
l 功耗小,待机情况下 0.2W..0.3W,连续工作时 1.0W..1.5W。
l 测量激光为可见激光,方面瞄准被测物。
l 通讯接口RS485
l 模拟量,开关量可通过命令进行编程,使用灵活。
l 操作灵活,可以通过 PC 机,单片机等发送命令操作,也可以通过外 部触发线进行操作。
l 可以通过增加无线模块,远程控制。
二:安全须知
本系列激光测距传感器,激光发射高功率为 1mW,安全等级为 2 级安全。符合 IEC60825-1:2014激光产品的辐射安全规定。 如果出现意外,人眼短时间被激光照中(高于 0.25s),人眼 可通过自身眼睑的眨眼反射进行保护。人的眨眼反射会很好的保护好眼睛。
尽管该产品可以不设置专门的安全保护设备,但仍需尽量避免直视激光束。 也不要把激光束直接对准人体。传感器可在无任何保护措施的条件下使用。 应用注意事项:
l 有阳光或其他强光直射入传感器镜头时,可能会产生错误。
l 在强反射环境中测量较差反射表面的物体,可能会产生错误。
l 被测物体反射面太强时,可能会产生测量错误。
l 透过透明物体测量,如玻璃,滤光器,树脂等,可能会产生不正确的数据。
l 迅速改变测量环境,或测量距离时,传感器会短时间内无数据返回或产生错 误数据。
l 传感器所标测量速率为静态时的测量速率,在测量动态物体时速率会变慢。 GH 系列传感器大支持速度为 1m/s,建议在小于 0.5m/s 的情况下使用。
三:工作原理
本系列激光测距传感器采用相位比较原理进行测量。激光传感器发射不同频 率的可见激光束,接收从被测物返回的散射激光,将接收到的激光信号与参考信 号进行比较,后,用微处理器计算出相应相位偏移所对应的物体间距离,可以达到 mm 级测量精度。
四:技术参数
应用 | 距离测量,用于无需反射器的自然固体表面 | |
测量范围 | CD-G50 | 0.2m~50m |
CD-G100 | 0.2m~100m | |
测量精度 | 典型精度±1mm+20ppm。反射面反光效果差时,误差会相应变大。 | |
分辨率 | 0.1mm | |
重复性 | ±0.5mm | |
测量起点 | 默认设置为前端。 | |
安全等级 | Ⅱ级,符合IEC60825-1:2014标准,≤1mW(红色) | |
工作温度 | 0℃~50℃(宽温工作范围的可特殊定制) | |
存储温度 | -20℃~70℃ | |
输出接口 | RS485,MODBUS | |
供电电压 | 7-36V。待机功耗<0.3W,工作功耗<1.5W | |
防水等级 | IP65 |
五:通讯协议
RTU模式每个字节的格式:1个起始位,8个数据位,无校验位,1个停止位
波特率:9600 浮点数表示方式:IEEE754标准
(1)命令报文格式
发送读数据命令:
地址 | 功能码 | 数据起始地址高位 | 数据起始地址低位 | 数据个数高位 | 数据个数低位 | CRC16 位校验 |
低位在前 |
发送读数据命令返回:
地址 | 功能码 | 字节长度 | 数据1输入 | 数据2输入 | … | CRC16位校验 |
高位在前 | 低位在前 |
发送写数据命令:
地址 | 功能码 | 数据起始地址高位 | 数据起始地址低位 | 数据高位 | 数据低位 | CRC16 位校验 |
低位在前 |
发送写数据命令返回—命令原样返回:
地址 | 功能码 | 数据起始地址高位 | 数据起始地址低位 | 数据高位 | 数据低位 | CRC16 位校验 |
低位在前 |
(2)RTU指令及说明信息
功能代码 | 数据起始地址 | 数据个数 | 数据字节数 | 指令说明 |
03H | 0030H | 1 | 2 | 读地址码—整型数据 |
03H | 1000H | 1 | 2 | 读仪器版本号 |
04H | 0016H | 2 | 4 | 读当前测量值—浮点数据 |
06H | 0030H | 1 | 2 | 修改设备地址 |
10H | 0002H | 1 | 2 | 密码认证 |
地址域(传感器ID): 1字节,范围为1~255(0x01~0xFF),其中FA为万能地址
a)广播地址读设备地址(ID)(功能码:0x03 地址域:万能地址0xFA 读内部寄存器)
发送命令帧:
Addr | 03h | 0h | 30h | 0h | 1h | CRC16L | CRC16H |
返回数据帧:
Addr | 03h | Length=2 | Data1~Data2 | CRC16L | CRC16H |
举例:
主机发送:FA 03 00 30 00 01 91 8E
从机返回:01 03 02 00 01 79 84 (假设传感器ID为0x01)
主机发送:01 03 00 30 00 01 84 05
从机返回:01 03 02 00 01 79 84
b)读仪器版本号 (版本号及相关状态)
发送命令帧:
Addr | 03h | 10h | 00h | 0h | 5h | CRC16L | CRC16H |
返回数据帧:
Addr | 03h | Length=10 | Data1~Data10 | CRC16L | CRC16H |
举例:
主机发送:01 03 10 00 00 05 81 09
从机返回:01 03 0A 56 31 2E 30 00 00 00 00 00 00 2D EE
主机发送:FA 03 10 00 00 05 94 82
从机返回:01 03 0A 56 31 2E 30 00 00 00 00 00 00 2D EE ////注:返回版本:V1.0
c)读测量值
发送命令帧:
Addr | 04h | 00h | 16h | 0h | 2h | CRC16L | CRC16H |
返回数据帧:
Addr | 04h | Length=4 | Data1~Data4 | CRC16L | CRC16H |
举例:
////注:发送的三条指令里,发任何一条,传感器均有返回
主机发送:01 04 00 16 00 02 90 0F
从机返回:01 04 04 40 14 54 A7 D1 3A
主机发送:FA 04 00 16 00 02 85 84
从机返回:01 04 04 40 14 54 A7 D1 3A (返回数据为 距离:2.3177m )
d)修改设备地址(ID)
设ID前密码认证(功能码:0x10,密码为50 53 57 44共4字节)
发送命令帧:
Addr | 06h | 0h | 30h | 0h | NewAddr | CRC16L | CRC16H |
返回数据帧:
NewAddr | 06h | 0h | 30h | 0h | NewAddr | CRC16L | CRC16H |
举例:
主机发送:01 10 00 02 00 02 04 50 53 57 44 AD 64//密码认证
从机返回:01 10 00 02 00 02 E0 08
主机发送:01 06 00 30 00 02 08 04//修改ID
从机返回:02 06 00 30 00 02 08 37
主机发送:FA 10 00 02 00 02 04 50 53 57 44 8B 43//密码认证
从机返回:01 10 00 02 00 02 E0 08
主机发送:FA 06 00 30 00 02 1D 8F//修改ID
从机返回:02 06 00 30 00 02 08 37
e)密码认证
设ID前密码认证(功能码:0x10,密码为50 53 57 44共4字节)
发送命令帧:
Addr | 10h | 0h | 02h | 0h | 02h | 04h | Password | CRC16L | CRC16H |
返回数据帧:
Addr | 10h | 0h | 02h | 0h | 02h | CRC16L | CRC16H |
举例:
主机发送:01 10 00 02 00 02 04 50 53 57 44 AD 64
从机返回:01 10 00 02 00 02 E0 08
主机发送:FA 10 00 02 00 02 04 50 53 57 44 8B 43
从机返回:01 10 00 02 00 02 E0 08