- 1. 一、产品概述
- 2. 二、技术参数
- 3. 三、工作原理
- 4. 四、产品选型
- 5. 五、机械尺寸与安装
- 6. 六、配置软件使用
- 7. 七、Modbus-RTU 通信协议
- 8. 八、常见问题与排除
- 9. 九、维护保养
- 10. 十、Package Contents
- 11. 十一、质保与售后
- 12. 调试软件
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 Interface，Modbus-RTU Protocol，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 Communication（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
- Length >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。
- Click“测试波特率”，软件自动识别地址与波特率。
- 修改地址（1~247）、Baud rate（2400~115200）→click“下发”。
- 切换到“实时数据”Pages，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 Serial port parameters
8N1，无校验，CRC16，默认 4800 bps
7.2 数据帧格式
主机问询：address function code 寄存器起始地址 number of registers CRC低 CRC高
从机应答：address function code byte count data area… CRC低 CRC高
7.3 寄存器一览（16 进制）
| register address | 内容 | Type | 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 address | 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
Parse：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”Confirm COM 号并重装驱动 |
| 通讯失败 | address、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、Package Contents
- 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 Converters（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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