Sensor Pemantau Cuaca NiuBol NBL-W-51MUWS Multi-Parameter Ultrasonic Integrated Sensor

Description

PRINSIP KERJA

Sensor mengukur waktu transit gelombang ultrasonik dari sensor N ke sensor S dan membandingkannya dengan waktu transit dari sensor S ke sensor N. Demikian pula, membandingkan waktu dari W ke E dengan waktu dari E ke W. (N=Utara, S=Selatan, E=Timur, W=Barat).

Sebagai contoh: ketika angin bertiup dari utara, waktu dari N ke S untuk gelombang ultrasonik akan lebih singkat daripada waktu dari S ke N, dan waktu dari W ke E sama dengan waktu transmisi dari E ke W. Dengan menghitung perbedaan waktu transit gelombang ultrasonik antara dua titik, kecepatan angin dan arah angin dapat dihitung. Metode perhitungan ini tidak memiliki hubungan dengan faktor lain seperti suhu.

---

PARAMETER TEKNIS

Parameter	Spesifikasi
Model	NBL-W-51MUWS
Tegangan	DC12-24V
Output	RS485
Protokol Komunikasi	MODBUS
Baud Rate	9600
Konsumsi Daya Rata-rata	0.3W
Suhu Operasional	-40-80℃
Kelembaban Operasional	0-95%RH
Panjang Kabel Standar	2.5m
Material	ABS
Tingkat IP	IP65

Spesifikasi Pengukuran:

Parameter	Rentang	Akurasi	Resolusi
Kecepatan Angin	0-40m/s	±0.5+2%FS	0.01m/s
Arah Angin	0-359°	±3°	1°
Suhu	-40-100℃	±0.5℃	0.1℃
Kelembaban	0-100%RH	±5%RH	0.1%RH
Tekanan	10-1100hPa	±1.5hPa	0.1hPa

---

METODE KONEKSI

(1) Terdapat konektor penerbangan 8-pin di bagian bawah sensor, dan pin-nya sesuai dengan definisi pin berikut:

• ① – Power﹢
• ② – 485﹢
• ③ – 485﹣
• ④ – GND

(2) Jika hanya sensor yang dibeli secara terpisah, urutan kabel pendukung sensor adalah sebagai berikut:

Warna Kabel	Sinyal Output RS485
Merah	+
Hitam	–
Kuning	RS485+
Biru	RS485-

Catatan: Penandaan pada label pengkabelan pada kabel komunikasi harus diutamakan.

---

DIMENSI

Perhatian:

1. Untuk sekrup dan stud M5, sudut antara lubang pemasangan adalah 120 derajat.
2. Diameter pemasangan adalah 50mm.

---

INSTALASI

Tindakan Pencegahan Instalasi

Sensor terintegrasi ultrasonik 5-parameter dapat memenuhi berbagai spesifikasi dan dapat digunakan di berbagai lingkungan di seluruh dunia tanpa pemeliharaan dan kalibrasi yang rumit di lapangan.

Pedoman Instalasi:

• Periksa secara berkala untuk memastikan sensor tidak terganggu oleh peralatan operasional lain yang mungkin tidak sepenuhnya mematuhi standar umum, seperti pemancar radio/radar, mesin kapal, motor, dll.
• Jangan memasang pada bidang dengan perangkat pemindaian radar apa pun, setidaknya jaga jarak 2M atau lebih.
• Direkomendasikan untuk menjaga jarak dari beberapa antena penerima radio di sekitarnya.
• Gunakan kabel yang direkomendasikan oleh perusahaan kami.
• Jika kabel tidak terhubung dengan benar setelah dipotong, atau kabel pelindung kabel tidak terhubung dengan benar, tidak perlu membuat ground loop, cukup lakukan pengkabelan sesuai dengan instruksi instalasi.
• Pastikan peralatan mendapat daya secara terus-menerus selama operasi.
• Hindari flokulansi yang dihasilkan oleh bangunan di sekitarnya seperti pohon, tiang listrik, gedung tinggi, dll., yang dapat mempengaruhi akurasi anemometer ultrasonik.

Rekomendasi Organisasi Meteorologi Dunia:

• Standar instalasi instrumen meteorologi: 10 meter di atas permukaan tanah di area terbuka; definisi area terbuka adalah instrumen meteorologi lebih dari 10 meter di atas ketinggian penghalang apa pun.
• Jika dipasang pada bangunan, secara teoritis ketinggian instalasi instrumen meteorologi harus 1,5 kali tinggi bangunan.
• Jika dipasang pada boom di tiang, menara, atau cabang tiang, panjang boom atau cabang harus dua kali diameter minimum atau diagonal menara. Boom perlu dipasang di sisi angin yang berlaku.

Metode Instalasi

Metode instalasi adalah sebagai berikut:

Penempatan: Peralatan umum dipasang pada pipa instalasi vertikal untuk memastikan pengukuran pada bidang horizontal yang sama.

Untuk penggunaan dalam ruangan, sensor dapat dipasang dalam arah yang diinginkan, dan instrumen cuaca mengukur kecepatan dan arah angin pada permukaan angin yang berbeda.

Penyelarasan: Detektor harus dipasang secara tetap dengan titik penunjuk mengarah ke utara.

Catatan: Saat memasang, gunakan kompas standar untuk menentukan arah Kutub Utara geografis, dan idealnya menjaga arah utara instrumen konsisten dengan arah kompas.

Instalasi: Pipa instalasi memerlukan 3 lubang berjarak sama, ketuk sekrup M5, posisinya 7,5mm dari bagian atas pipa, dan lewatkan kabel melalui pipa instalasi.

Perhatian: Pengguna harus menyediakan strain relief yang tepat untuk kabel. Putar konektor dan berikan tekanan ringan untuk menghubungkan konektor ke konektor pada perangkat. Ketika konektor terhubung, putar selongsong luar searah jarum jam untuk mengunci konektor. Perangkat dapat dipasang pada tabung pemasangan dengan 3 sekrup stainless steel. Pelanggan harus memastikan bahwa peralatan dipasang di area terbuka, sehingga bangunan di sekitarnya tidak menghalangi aliran udara. Jangan memasang peralatan di dekat radar atau pemancar radio.

---

PROTOKOL KOMUNIKASI MODBUS

Parameter Komunikasi:

Parameter	Nilai
Baud Rate	9600
Bit Data	8 bits
Bit Pemeriksaan	Tidak ada

Catatan: Interval antara dua komunikasi harus minimal 1000ms

[1] Menulis Alamat Perangkat

Kirim: 00 10 Address CRC (5 bytes)
Balasan: 00 10 CRC (4 bytes)

Catatan:

1. Bit alamat dari perintah baca dan tulis alamat harus 00
2. Alamat adalah 1 byte, rentang 0-255

Contoh:
Kirim: 00 10 01 BD C0
Balasan: 00 10 00 7C

[2] Membaca Alamat Perangkat

Kirim: 00 20 CRC (4 bytes)
Balasan: 00 20 Address CRC (5 bytes)

Deskripsi: Alamat adalah 1 byte, rentang 0-255

Contoh:
Kirim: 00 20 00 68
Balasan: 00 20 01 A9 C0

A. Membaca Data Real-Time:

Misalkan alamat perangkat adalah: 0X01, rentang efektif adalah 0~254, dan 0 adalah alamat broadcast.

Contoh: 01 03 00 00 00 05 85 C9

No	Arti	Offset Data	Jumlah Bytes	Deskripsi
1	Alamat perangkat	0	1	Alamat Unik Perangkat
2	Kode operasi (baca)	1	1	Nilai tetap 0x03
3	Nomor awal register	2	2	Nomor register pertama yang dibaca
4	Baca jumlah register	4	2	5 sensor
5	Pemeriksaan CRC16	6	2	Rendah Depan Tinggi Belakang

Perangkat Mengembalikan:

01 03 0A xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx CRC16

No	Arti	Offset Data	Jumlah Bytes	Deskripsi
1	Field alamat	0	1	Alamat (0x01)
2	Kode operasi	1	1	Baca saja (0x03)
3	Field panjang data	2	1	–
4	Field data	3	2	Kecepatan angin: 0x7FFF tabel tidak valid/hilang
5		5	2	Arah angin: 0x7FFF tabel tidak valid/hilang
6		7	2	Suhu: 0x7FFF tabel tidak valid/hilang
7		9	2	Kelembaban: 0x7FFF tabel tidak valid/hilang
8		11	2	Tekanan udara: 0x7FFF tabel tidak valid/hilang
5	Field pemeriksaan	13	2	Rendah Depan Tinggi Belakang

Kode operasi: Tetap ke 0x03, yaitu operasi baca, operasi lain tidak didukung.

Nomor awal: Rentang 0-15, menunjukkan nomor register pertama yang akan dibaca.

Jumlah register: Rentang 1-16, berarti membaca nomor register terakhir + 1, data yang dibaca tidak termasuk konten register dari nomor ini, hanya digunakan sebagai tanda akhir, dan nilainya harus dijamin ≥ “nomor awal”.

B. Perangkat Mengembalikan Frame Data:

01 03 0A xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx CRC16

Panjang data: Tidak termasuk dirinya sendiri, hanya jumlah byte dalam field data.

• MAX: 10
• Min: 0

Ditentukan berdasarkan “nomor awal” dan “jumlah register” dari urutan instruksi baca.

*Panjang data = (Nomor akhir – Jumlah register)2

Contoh Komunikasi (Memperoleh Data dari 5 Sensor):

Kirim: 01 03 00 00 00 05 D4 09
Balasan: 01 03 0A 01 10 00 B0 00 FA 02 8A 27 AC EA B3

Interpretasi Data:

• 01 10 adalah data kecepatan angin, merupakan bilangan bulat heksadesimal, dikonversi ke desimal adalah 272, dan resolusi kecepatan angin adalah 0.01, yaitu 2.72m/s.
• 00 B0 adalah data arah angin, merupakan bilangan bulat heksadesimal, dikonversi ke desimal adalah 176, dan resolusi arah angin adalah 1, yaitu arah angin adalah 176 derajat.
• 00 FA adalah data suhu, merupakan bilangan bulat heksadesimal, dikonversi ke desimal adalah 250, dan resolusi suhu adalah 0.1, yaitu 25.0℃. Catatan tentang suhu negatif: Suhu memiliki bilangan negatif, dan bilangan negatif yang dikembalikan dinyatakan dalam bentuk komplemen heksadesimal. Misalnya, jika suhu adalah FF 65 dikonversi ke desimal, adalah -155, dan resolusi suhu adalah 0.1, yaitu -15.5℃.
• 02 8A adalah data kelembaban, merupakan bilangan bulat heksadesimal, dikonversi ke desimal adalah 650, dan resolusi kelembaban adalah 0.1, yaitu 65.0%RH.
• 27 AC adalah tekanan udara, merupakan bilangan bulat heksadesimal, dikonversi ke desimal adalah 10156, dan resolusi sensor tekanan udara adalah 0.1, yaitu 1015.6hPa.

C. Perhitungan Kode Pemeriksaan CRC16

1. Tetapkan register 16-bit sebagai heksadesimal FFFF (semua 1); register ini disebut register CRC.
2. Lakukan operasi XOR pada data biner 8-bit pertama (byte pertama dari frame informasi komunikasi) dengan 8 bit rendah dari register CRC 16-bit, dan tempatkan hasilnya di register CRC.
3. Geser konten register CRC ke kanan satu bit (menuju bit rendah), isi bit tertinggi dengan 0, dan periksa bit yang tergeser setelah pergeseran kanan.
4. Jika bit yang tergeser adalah 0: ulangi langkah 3 (geser kanan lagi);
   Jika bit yang tergeser adalah 1: lakukan operasi XOR register CRC dengan polinomial A001 (1010 0000 0000 0001).
5. Ulangi langkah 3 dan 4 hingga pergeseran kanan dilakukan 8 kali, sehingga seluruh data 8-bit diproses.
6. Ulangi langkah 2 hingga 5 untuk memproses byte berikutnya dari frame informasi komunikasi.
7. Setelah semua byte dari frame informasi komunikasi dihitung sesuai dengan langkah di atas, byte tinggi dan rendah dari register CRC 16-bit yang diperoleh ditukar.
8. Konten register CRC yang akhirnya diperoleh adalah kode CRC16. (Catatan: Kode CRC yang diperoleh dalam urutan rendah terlebih dahulu dan tinggi terakhir)

D. Konversi Data Saluran

Contoh 1: Kode heksadesimal suhu adalah “00 C3”, dikonversi ke biner adalah “0000000 11000011”. Bit biner pertama adalah “0”, jadi nilainya adalah bilangan positif. Pada saat ini, nilai desimal “195” dapat dikonversi dengan metode dalam 1. Akhirnya kalikan dengan 0.1 untuk mendapatkan hasil akhir “19.5”.

Contoh 2: Kode heksadesimal suhu adalah “FF 3D”, dikonversi ke biner adalah “11111111 00111101”, bit pertama biner adalah “1”, jadi nilainya negatif.

Langkah-langkah konversi spesifik adalah sebagai berikut:

1. Ganti bit pertama biner dengan “0” untuk mendapatkan: “01111111 00111101”
2. Setelah membalikkan 15 digit terakhir, dapatkan: “00000000 11000010”
3. Tambahkan “1” untuk mendapatkan: “00000000 11000011”
4. Sesuai dengan metode representasi bilangan positif dalam 1, nilai desimal “195” diperoleh
5. Karena ini adalah nilai negatif, hasilnya adalah “-195”
6. Hasil dibagi dengan 10 dan hasil akhirnya adalah “-19.5”

Jadi:

• 00 C3 → 19.5℃
• FF 3D → -19.5℃

---

TABEL LAMPIRAN: TABEL PERINGKAT KECEPATAN ANGIN

Peringkat	Karakteristik Objek Terestrial	Kecepatan Angin (m/s)
0	Asap naik lurus	0～0.2
1	Asap dapat menunjukkan arah angin, dan daun bergoyang sedikit	0.3～1.5
2	Wajah manusia merasakan angin, dan daun bergerak sedikit	1.6～3.3
3	Daun dan ranting kecil bergoyang, bendera menyebar, rumput tinggi bergoyang	3.4～5.4
4	Dapat meniup debu dan kertas dari tanah, menggoyangkan cabang, dan menggelombang rumput tinggi	5.5～7.9
5	Pohon berdaun kecil bergoyang, permukaan air pedalaman memiliki gelombang kecil, rumput tinggi memiliki gelombang bergelombang yang berbeda	8.0～10.7
6	Cabang besar bergoyang, kabel bersiul oleh angin, sulit memegang payung, dan rumput tinggi jatuh ke tanah dari waktu ke waktu	10.8～13.8
7	Seluruh pohon bergoyang, cabang besar membungkuk ke bawah, dan tidak nyaman berjalan dalam angin	13.9～17.1
8	Cabang kecil dapat patah, dan orang merasa resistensi besar saat bergerak melawan angin	17.2～20.7
9	Rumah jerami rusak, genteng terangkat, dan cabang besar dapat patah	20.8～24.4
10	Pohon dapat diterbangkan dan bangunan umum rusak	24.5～28.4
11	Pohon besar dapat diterbangkan, dan bangunan umum rusak parah	28.5～32.6
12	Jarang terjadi di darat, dan kekuatan penghancurannya sangat besar	>32.6

 

Kontak Kami :

Telp/Whatsapp : 0812 1248 2471
Email : alfin@testindo.com