一、产品概述
1.1 用途
RS-CFSFX-N01-3D 是一款无机械转动部件的三维超声波风速风向传感器，可实时测量：
- 三维瞬时风速（X/Y/Z 轴）
- 合成总风速
- 水平风向（0~359°，正北为 0°）
- 垂直风向（-90°~+90°）
- 声速、声温
适用于气象、海洋、机场、港口、风机、桥梁、隧道、环保及科研等领域。
1.2 功能特点
- 零启动风速，360° 无死角
- 无机械磨损，免维护、免现场校准
- 金属外壳，耐腐蚀，防护等级 IP66
- 标准 RS-485 接口，Modbus-RTU 协议，最大总线长度 2000 m
- 宽电压供电 10~30 VDC，最大功耗 0.2 W
- 响应时间 1 s，抗风强度 75 m/s
二、技术参数
| 项目 | 量程 | 分辨率 | 精度 |
|---|---|---|---|
| 合成风速 | 0~60 m/s | 0.01 m/s | ±0.2 m/s（≤5 m/s）或 ±2 %FS（>5 m/s） |
| 水平风向 | 0~359° | 0.1° | ±2° |
| 垂直风向 | -90°~+90° | 0.1° | ±2° |
| 声速 | 300~370 m/s | 0.01 m/s | ±0.5 % |
| 声温 | -40~+70 ℃ | 0.01 ℃ | ±0.5 ℃ |
工作环境：-40~+60 ℃，0~100 %RH
防护等级：IP66
抗风强度：75 m/s
输出信号：RS-485（Modbus-RTU）
默认波特率：4800 bps（可设 2400~115200 bps）
默认地址：0x01
三、工作原理
利用 6 个超声波探头在三维空间内循环发射/接收声波，通过正反方向传播时间差计算三维风速分量，再矢量合成总风速与风向。无机械转动部件，属于“无惯性”测量，可真实捕捉阵风脉动。
四、产品选型
RS- CFSFX- N01- 3D
① ② ③ ④
① 公司代号
② 超声波风速风向系列
③ 485 通信（Modbus-RTU）
④ 三维壳体
五、机械尺寸与安装
5.1 整机尺寸
高 268 mm × 宽 482 mm（见手册图示）
安装立柱：Ø50~60 mm 圆杆或等效矩形杆
5.2 安装步骤
- 将传感器套入立杆，使壳体箭头“N”正对正北。
- 用扳手拧紧底部 4 颗不锈钢螺栓，确保设备水平无倾斜。
- 推荐安装高度：距地面 1.5~10 m（按应用标准）。
- 做好防雷、接地与防水处理。
5.3 接线定义（5 芯护套线，线长默认 3 m）
| 线色 | 定义 | 备注 |
|---|---|---|
| 棕色 | 电源正 | 10~30 VDC |
| 黑色 | 电源地 | GND |
| 绿色 | 485-A | 接主机 485-A |
| 蓝色 | 485-B | 接主机 485-B |
| 屏蔽层 | 大地 | 接机壳/防雷地 |
5.4 总线要求
- 手拉手布线，避免星型
- 首末端加 120 Ω 终端电阻
- 长度 >500 m 时，在总线 1/3 处加 485 中继器
- 多台设备必须设置不同地址
六、配置软件使用
6.1 软件获取
资料包→“调试软件”→“485 参数配置软件”→免安装，直接运行。
6.2 快速配置
- 用 USB→485 转换器将传感器连接电脑。
- 打开软件，选择对应 COM 口。
- 点击“测试波特率”，软件自动识别地址与波特率。
- 修改地址（1~247）、波特率（2400~115200）→点击“下发”。
- 切换到“实时数据”页面，可查看/保存/曲线显示所有变量。
- 高级参数：输出模式、平均时间、合理性检验、X/Y/Z 轴系数等，可在此页面读写。
七、Modbus-RTU 通信协议
7.1 串口参数
8N1，无校验，CRC16，默认 4800 bps
7.2 数据帧格式
主机问询：地址 功能码 寄存器起始地址 寄存器数量 CRC低 CRC高
从机应答：地址 功能码 字节数 数据区… CRC低 CRC高
7.3 寄存器一览（16 进制）
| 寄存器地址 | 内容 | 类型 | 读/写 |
|---|---|---|---|
| 0000~0001H | 合成总风速 | Float | R |
| 0002~0003H | 水平风向 | UINT16 | R |
| 0004~0005H | 垂直风向 | INT16 | R |
| 0006~0007H | X 轴风速 | Float | R |
| 0008~0009H | Y 轴风速 | Float | R |
| 000A~000BH | Z 轴风速 | Float | R |
| 000C~000DH | 声温 | Float | R |
| 000E~000FH | 声速 | Float | R |
| 0010H | 输出模式 | UINT16 | R/W |
| 0011H | 平均时间 | UINT16 | R/W |
| 0012H | 合理性检验 | UINT16 | R/W |
| 0013H | 风力等级 | UINT16 | R |
| 0014~0017H | X/Y/Z/总 最大风速 | UINT16 | R |
| 0020~002BH | X/Y/Z 轴系数 A/B | Float | R/W |
| 07D0H | Modbus 地址 | UINT8 | R/W |
| 07D1H | 波特率代码 | UINT8 | R/W |
| 07D5H | 软件版本 | UINT16 | R |
| 07D6H | 硬件版本 | UINT16 | R |
7.4 读取示例（读 0x01 地址合成风速）
主机发送：01 03 00 00 00 02 85 CA
从机返回：01 03 04 41 70 28 F6 71 92
解析：41 70 28 F6 → Float ≈ 15.01 m/s
八、常见问题与排除
| 现象 | 可能原因 | 处理办法 |
|---|---|---|
| 电脑找不到设备 | COM 口错/驱动未装 | 在“设备管理器”确认 COM 号并重装驱动 |
| 通讯失败 | 地址、波特率错误 | 用“测试波特率”重新搜索 |
| 数据全为 0 | 接线反/电源不足 | 测电源电压≥12 V，检查 485-A/B 是否接反 |
| 数据跳变巨大 | 合理性检验开启 | 关闭或调大平均时间 |
| 长距离无通讯 | 无终端电阻/线径细 | 首末端加 120 Ω，使用双绞屏蔽线 0.5 mm² 以上 |
九、维护保养
- 外壳表面每 6 个月清水或中性洗涤剂擦拭，禁止用酸性/碱性溶剂。
- 检查电缆护套、接头防水胶垫是否老化，必要时重新缠绕防水胶带。
- 遇台风、冰雹后目视检查探头有无裂纹，发现损坏立即停机更换。
- 长期停用请断电并拆除存放于干燥库房。
十、包装清单
- RS-CFSFX-N01-3D 主机 ×1
- 合格证/保修卡 ×1
- 安装抱箍及螺栓套件 ×1 套
- 3 m 线缆（默认长度）×1
- USB→485 转换器（选配）×1
十一、质保与售后
- 整机质保 12 个月，以出厂标签日期为准。
- 人为损坏、雷击、进水、私自拆机不在保修范围。
- 返修请附故障描述及联系人信息，寄回运费由用户承担，寄出运费由厂家承担。
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