产品介绍
SCA126M-MB是RION公司针对工业现场控制领域推出MODBUS输出型双轴倾角传感器，采用RS485硬件差分总线传输数据。内置高精度16bit A/D差分转换器，通过5阶滤波算法，从而可以测量传感器输出相对于水平面的倾斜和俯仰角度。由于内置了ADI公司的高精度数字温感器，可根据内置温度传感器的变化修正传感器温度漂移，保证产品在低温与高温环境下的高重复性。输出响应频率标准可达18Hz,如需更高的响应频率我司可根据用户定制。产品属于真正工业级产品，性能可靠稳定，扩展性好，多种输出可供选择。适合应用于各种恶劣工业控制环境。
主要特性
●双轴倾角测量 ●量程±1～±90°可选 ●精度：参考性能表
●DC 9～36V宽电压输入 ●宽温工作-40～+85℃ ●分辨率0.01°
●IP67防护等级 ●高抗振性能>2000g ●直接引线式接口
●尺寸：90×40×26mm（可定制） ●输出方式MODBUS
产品应用
●卫星天线搜星 ●铁路机车监测 ●各种工程机械倾角测量
●石油钻井设备 ●雷达车辆平台检测 ●地下钻机姿态导航
●火炮炮管初射角度测量 ●基于倾角的方向测量 ●卫星通信车姿态检测
●船舶航行姿态测量 ●盾构顶管应用 ●地质设备倾斜监测
产品订购信息
例：SCA126M -10 -MB：双轴/±10°测量范围/MODBUS输出型
产品性能指标
测量范围 | | ±10 | ±30 | ±60 | ±90 | ° |
测量轴 | | X轴 Y轴 | X轴Y轴 | X轴Y轴 | X轴Y轴 | |
分辨率 | | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | ° |
绝对精度 | @25℃ | 0.02 | 0.05 | 0.08 | 0.1 | ° |
长期稳定性 | | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
零点温度系数 | -40～85° | ±0.006 | ±0.006 | ±0.006 | ±0.006 | °/℃ |
灵敏度温度系数 | -40～85° | ≤100 | ≤100 | ≤100 | ≤100 | ppm/℃ |
上电启动时间 | | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | S |
响应时间 | | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | s |
输出速率 | 5Hz、15Hz、35Hz、50Hz、100HZ可设置 |
输出信号 | MODBUS |
电磁兼容性 | 依照EN61000和GBT17626 |
平均无故障工作时间MTBF | ≥50000小时/次 |
绝缘电阻 | ≥100兆欧 |
抗冲击 | 100g@11ms、三轴和同(半正弦波) |
抗振动 | 10grms、10～1000Hz |
防水等级 | IP67 |
电缆线 | 标配1米长度、耐磨、防油、宽温、屏蔽电缆线4*0.4mm2 |
重量 | 120g(不含电缆线) |
*本性能参数只列出±10°、±30°、±60°、±90°系列以作参考,其它测量范围请以最相邻参数为参考.
产品电气参数
供电电压 | 标准 | 9 | 12、24 | 36 | V |
| 可定制 | | 5 | | V |
工作电流 | 无负载 | | 40 | | mA |
工作温度 | | -40 | | +85 | ℃ |
存储温度 | | -55 | | +125 | ℃ |
名词解释：
分辨率： 是指传感器在测量范围内能够检测和分辨出的被测量的最小变化值。
绝对精度： 绝对精度是指在常温条件下,对传感器的绝对线性度、重复性、迟滞、零点偏差、及横轴误差的综合误差。
长期稳定性：长期稳定性是指传感器在常温条件下，经过一年的长期工作下最大值与最小值之的偏差。
响应时间： 响应时间是传感器在一次的角度变化时，传感器输出达到标准值所需的时间。
产品机械参数
○连接器： 1m直线引线（可定制）
○防护等级：IP67
○外壳材质：铝合金磨沙氧化
○安装： 四颗M6螺丝
工作原理
采用欧洲进口核心控制单元，采用电容微型摆锤原理。利用地球重力原理，当倾角单元倾斜
时，地球重力在相应的摆锤上会产生重力的分量，相应的电容量会变化，通过对电容量处量放大，滤波，转换之后得出倾角。
产品安装方向
安装时应保持传感器安装面与被测目标面平行，并减少动态和加速度对传感器的影响。本产品可水平安装也可以垂直安装（垂直安装选型只可适用单轴），安装方式请参考下面示意图：
产品安装注意事项
请按照正确的方法进行安装倾角传感器，不正确的安装会导致测量误差，尤其注意一“面”，二“线”：1）传感器的安装面与被测量面固定必须紧密、平整、稳定，如果安装面出现不平容易造成传感器测量夹角误差。见图Pic.AB
2)传感器轴线与被测量轴线必须平行，两轴线尽可能不要产生夹角。见图Pic.CD
产品尺寸图
产品尺寸：L90×W40×H26mm
产品电气连接
线 色 功 能 | 黑色 BLACK | 白色 WHITE | 绿色 GREEN | 红色 RED |
GND 电源负极 | RS485(D+) | RS485(D-) | Vcc 9～36V 电源正极 |
瑞芬产品MODBUS通讯协议
注意，使用前请仔细阅读以下项目：
1��由于MODBUS协议规定两条数据帧之间应至少大于3.5个字节时间（如9600波特率下，该时间为3.5×（1/9600）×11=0.004s）。但为了留下足够余量，本传感器将此时间提高到10ms，所以请在每条数据帧之间至少留下10ms的时间间隔。
主机发送命令－－10ms空闲－－从机回覆命令－－10ms空闲－－主机发送命令……
2）MODBUS协议中规定了广播地址----0的相关内容，本传感器同样也能接受广播地址内容，但一律不会进行回覆。所以广播地址0就可以作为以下用途，仅供参考。
1.将总线上挂载的所有本型号的倾角传感器的地址全部设为某一个地址。
2.将总线上挂载的所有本型号的倾角传感器全部设为相对/绝对零点。
3.对整条总线上的该型号传感器进行测试，即主机向总线发送0地址询问角度命令，通
信指示灯能闪烁的即通信正常。
3）为了提高系统的可靠性，设置地址命令和设置绝对/相对命令，这两种命令都必须 连续两次发送才会有效。“连续两次发送”是指两次都发送成功（从机每次都有回覆），
且两次问答必须前后连续，即主机不能在两次问答的中间插入其他数据帧，否则， 该种命令就会被锁定，直到断电，设置过程参考如下：
发送设置地址命令－－等待从机发送的设置成功命令－－（不能出现其它命令）
再次发送设置地址命令－－等待从机发送的设置成功命令－－修改成功
4）上电后，上述两种设置命令只能分别设置一次，如需再次设置，需重新上电。
5）当正常通信累计到一定次数后，通信指示灯才会闪烁一次。
一.数据帧格式：
RTU模式
通讯参数：波特率 9600 bps
数据帧：1个起始位，8位数据，偶校验，1个停止位
二.读取角度数据：
Modbus功能码03H
主机查询命令： | 从机响应： |
传感器地址 | 01H | 传感器地址 | 01H |
功能码 | 03H | 功能码 | 03H |
访问寄存器 首地址 | 00H | 数据长度 8个字节 | 08H |
02H | 数据字1高8位 | 50H | X轴数据 |
数据长度 4个字 | 00H | 数据字1低8位 | 46H |
04H | 数据字2高8位 | 00H |
CRC | E5C9H | 数据字2低8位 | 00H |
| | 数据字3高8位 | 23H | Y轴数据 |
| | 数据字3低8位 | 20H |
| | 数据字4高8位 | 00H |
| | 数据字4低8位 | 00H |
| | CRC | BD61H |
读取测量数据命令应用举例1： |
主机发送 | 01 H | 03 H | 00 H | 02 H | 00 H | 04 H | E5H | C9H |
|
从机回复 |
01H | 03 H | 08 H | 50 H | 46 H | 00 H | 00 H | 23H | 20 H | 00H | 00 H | BD H | 61H |
注：从机回复帧的数据域为50H，46H，00H，00H，23H，20H，00H，00H
X轴为数据域的第1-4字节，Y轴为数据域的第5-8字节，低字节在前。角度的表示方法为点数表示法，一个点对应0.01º，0.01×（点数-偏移）即为角度。如测量范围为+-90º，则总共点数为18000点。所以0对应-90º，18000对应+90º，9000对应0º。
以上述数据帧为例：角度的转换过程如下：
1）得到当前角度点数，注意，低字节在前，X轴为4650H，Y轴为2023H。
2）转换为十进制，X轴：4650H→180000，Y轴：2023H→8227。
3）减去偏移量9000（注意：该数值是与测量范围相关的一个量），X轴：=9000，Y轴：8227-9000＝-773。
4）得到最终角度，X轴：9000×0.01=90.00º，Y轴：-773×0.01=-7.73º。
读取测量数据命令应用举例2： |
主机发送 | 01 H | 03 H | 00 H | 02 H | 00 H | 04 H | E5H | C9H |
|
从机回复 |
01H | 03 H | 08 H | 00H | 00 H | 00 H | 00 H | 00H | 23 H | 00H | 00 H | 64 H | 1DH |
假设该例子的传感器的测量范围为+-45º，则总共点数为9000点。所以0对应-45º，9000对应+45º，4500对应0º，角度的转换过程如下：
1）得到当前角度点数，注意，低字节在前，X轴为0000H，Y轴为2300H。
2）转换为十进制，X轴：0000H→0，Y轴：2300H→8960。
3）减去偏移量4500（注意：该数值是与测量范围相关的一个量），X轴：0-4500=-4500，Y轴：8960-4500＝4460。
4）得到最终角度，X轴：-4500×0.01=-45.00º，Y轴：4460×0.01=44.60º。
三.设置传感器相对/绝对零点:
Modbus功能码06H
设置相对/绝对零点命令： | 从机响应： |
传感器地址 | 01H | 传感器地址 | 01H |
功能码 | 06H | 功能码 | 06H |
访问寄存器 首地址 | 00H | 寄存器 地址 | 00H |
10H | 10H |
该字若为非零则为相对零点，为零则为绝对零点 | 00 H | 该字若为非零则为相对零点，为零则为绝对零点 | 00H |
FFH / 00H 相对 / 绝对 | FFH / 00H 相对/ 绝对 |
CRC | C84FH/ 880FH | CRC | C84FH/ 880FH |
设置零点命令应用举例： |
主机发送 | 01 H | 06 H | 00 H | 10 H | 00 H | FFH | C8H | 4FH |
|
从机回复 |
01 H | 06 H | 00 H | 10 H | 00 H | FFH | C8 H | 4FH |
注：0010为寄存器地址，该寄存器控制传感器输出为相对零点，还是绝对零点。若为非零（如上述例子中，被写入了00FFH），则输出为相对零点。相反，若为零（将第5，第6字节改为00H），则为绝对零点。最后两字节为CRC校验和.
四.设置传感器地址:
设置传感器地址码命令： | 从机响应： |
传感器地址 | 01H | 传感器地址 | 01H |
功能码 | 06H | 功能码 | 06H |
地址 | 00H | 寄存器 地址 | 00H |
11H | 11H |
传感器的新地址04H | 00 H | 传感器的新地址 | 00H |
04H |
04H |
CRC | D80C | CRC | D80C |
设置传感器地址命令应用举例： |
主机发送 | 01 H | 06 H | 00 H | 11 H | 00 H | 04H | D8H | 0CH |
|
从机回复 |
01 H | 06 H | 00 H | 11 H | 00 H | 04H | D8 H | 0CH |
注：0011H为寄存器地址，该寄存器控制传感器地址。上述例子中，传感器的地址被改为了0004H，最后两字节为CRC校验和。