1. 产品详情

产品概述

英国气盾UGT-N4-CH4微型红外甲烷传感器是一款采用国际先进技术和部件生产而成，用于测量环境中的甲烷气体浓度的传感器；具有操作方便、寿命长、测量精准、工作可靠等优势，满足工业现场和实验室测量等不同的要求。UGT-N4-CH4微型红外甲烷传感器广泛用于环境监测、气体报警器、石油石化、钢铁煤炭、科研院校、楼宇建设、通风系统、医疗卫生、地下管网等场所。

 微型红外甲烷传感器性能特点

·-40～+70℃宽温度工作范围；

·多量程可选、全量程线性化、数字化输出；

·高湿度警报等异常报警输出；

·内置温度补偿，输出线性好；

·兼容数字、模拟两种信号输出方式；

·不会出现催化传感器的“中毒”现象；

·自校准可选；

·响应速度快，稳定性好；

微型红外甲烷传感器工作原理

甲烷是由异种原子构成的分子在红外线波长区域具有吸收光谱，其吸收强度遵循郎伯—比尔定律。当对应某一气体特征吸收波长的光波通过被测气体时，其强度将明显减弱，强度衰减程度与该气体浓度有关，两者之间的关系遵守朗伯-比尔定律。

微型红外甲烷传感器基本数学模型如下：

大部分有机和无机多原子分子气体在红外区有特定吸收波长。当红外光通过时，这些气体分子对特定波长的透过光强。可由朗伯-比尔定律表示：I＝I0e-kpl ，吸收光强i 可表示为：i=I0-I= I0 (1-e-kpl) 。式中，I0 为入射光强；I 为透过光强；l 为气体介质厚度，p 为气体浓度，k 为吸收系数。

技术参数

微型红外甲烷传感器产品外观尺寸（单位：mm，公差：±0.2mm）

微型红外甲烷传感器引脚定义图

微型红外甲烷传感器典型应用电路图

应用场景1：UART串口输出

外部设备可通过UART与传感器通讯。3.3V设备（CPU）可直接与串口引脚RX和TX连接，接口电路如下，读取气体浓度数据或执行标定功能。

应用场景2： 5V-2.5V电平切换电路

传感器与5V设备连接时，需要进行电压转换，接口电路如下：

应用场景3：电压输出

传感器Vout 引脚输出信号为0-2.5V 直流电压，其中0.4-2.0V对应0-100%满量程气体，用户通过电压电流转换器可将该电压信号转换为工业标准的4-20mA 电流信号使用，接口电路如下：

微型红外甲烷传感器使用注意事项

气体传感器的工作环境：

工作温度：-40～70℃；

工作湿度：最高为95%RH；

工作压力：80～116Kpa；

·本产品与关联设备的连接电缆应为带绝缘护套的屏蔽电缆，其屏蔽层应接地；

·用户不得自行更换本产品的元器件，应会同本公司技术人员共同解决运行中出现的故障，以杜绝损坏现象的发生； 

·本产品的安装、使用和维护应同时遵守产品说明书、GB3836.13-1997“爆炸性气体环境用电气设备第13部分：爆炸性气体环境用电气设备的检修”、GB3836.15-2000“爆炸性气体环境用电气设备第15部分：危险场所电气安装（煤

矿除外）”、GB3836.16-2006“爆炸性气体环境用电气设备第16部分：电气装置的检查和维护（煤矿除外）”、和GB50257-1996“电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范”的有关规定；

微型红外甲烷传感器通讯协议

1. 协议概述

1.1本协议数据，均为16进制数据。如"46"为十六进制对应十进制的[70]。

1.2[xx]为单字节数据(无符号，0-255)；(xx)为双字节数据，有符号(-32768至+32767),高字节在前。"――"后面为注解。

1.3整个命令的字节长度[LB]+3.

2.串口通讯协议格式

发送：[IP] [LB] [CMD] [DF] [CS]

[IP]地址（固定为11）

[LB]紧接字节长度不包括CS

[CMD]命令号

[DF] 命令所带参数项，可选项

[CS]CS= －（IP +LB+CMD +DF）

应答：

1．当指令得到正确执行时，应答

[ACK] [LB] [CMD] [DF] [CS]

[ACK] = 0x16     命令正确

[LB]  紧接字节长度不包括CS

[CMD] 命令号

[DF] 所带参数项，可选项

[CS] CS=－（ACK +LB+CMD+DF）

2．当指令没有得到正确执行时，应答

[NAK] [LB] [CMD] [EC] [CS]

[NAK]= 0X06      命令没有被正确执行

[LB] = 2         紧接字节长度不包括CS

[CMD]            命令号

[EC]             命令没有被执行的错误的代码

[CS]             CS= －（NAK +LB+CMD+DF）

[EC]

01 命令长度不对或不能被正确解析

02 没有此命令

03 当前状态不能执行本命令

3.功能表

4.详细描述

4.1.查询测量结果

发送：11 01 01 ED

应答：[ACK] 05 01 [DF1] [DF2] [ST1] [ST2] [CS]

功能：查询测量结果

说明：

1. 气体1浓度=（DF1*256+ DF2）/(100)

2. [ST1] 传感器工作状态

3. [ST2]预留

具体描述定义如下表所示：

4.2．调零

发送：11 01 03 EB

应答：[ACK] 01 03 [CS]

功能：

说明：

仪器接受到调零命令，将仪器的气体数据矫正到零点，在发送该命令前，仪器中必须通入零气，保证传感器示指稳定的情况下才可以发送该指令。

4.3.气体用户校正

3.1.零点校正（4B）

发送：11 04 4B [GasNum] [DF1] [DF2] [CS]

应答：[ACK] 01 4B [CS]

功能：对气体进行零点校正

3.2.用户量程点校正（同用户零点校正）（4C）

发送：11 04 4C [GasNum] [DF1] [DF2] [CS]

应答：[ACK] 01 4C [CS]

功能：对气体进行量程点校正

说明：1. [GasNum]为气体标定指示位，默认为0；

2. 标定气体的浓度的值＝（DF1*256+ DF2）/(100)。

3. 在执行本命令前，必须在传感器通入与浓度符合的气体，在通入气体稳定（可以借鉴结果查询命令判断或者气流稳定地通入传感器一段时间）后发送本命令。用户校正的两点必须在短时间内完成。

5. 标定数据恢复

发送：11 02 4D [GasNum] [CS]

应答：16 01 4D 9C

功能：将用户标定的值还原到出厂标定的值，并且单点校准值清空。

说明： [GasNum]为气体组分指示位，0表示第一组份，1表示第2组分，取值范围视气体组分而定，针对多路传感器使用，微型红外传感器默认GasNum =0。

6．查询软件版本号

发送：11 01 1E D0

应答：[ACK] [x+1] 1E [CH1] [CH2] [CH3] ……[CHx] [CS]

功能：

说明：输出软件的版本号。[CH1] -[CHx]为软件的版本号，为ASCII码

7．查询仪器编号

发送：11 01 1F CF

应答：[ACK] 0B 1F（SN1）（SN2）（SN3）（SN4）（SN5）[CS]

功能：

说明：

输出软件的仪器编号。SNn范围为0~9999，五个整数型构成20位编号。

8．查询气体测量属性

发送：11 01 0D E1

应答：[ACK] 08 0D [DF0] [DF1] [DF2] [DF3] [DF4] [DF5] [DF6] [CS]

功能：查询设置气体的量程、小数位数、气体种类、单位等

说明：

1. 量程=([DF0]*256+[DF1])/10^[DF2]。(10^[DF2]为对应的倍数由小数点位[DF2]数决定)

2.气体种类的定义如下：

3.单位的定义如下：

4.[DF5][DF6]预留