微型红外甲烷气体传感器-英国气盾
产品分类 : 红外线气体传感器
型号 : UGT-N4-CH4
产品描述 : 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，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。
UGT-N4-CH4
微型红外甲烷气体传感器
产品概述
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，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。
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；
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。
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
产品外观尺寸（单位：mm，公差：±0.2mm）
引脚定义图
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。
UART通讯连接电路
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：
2.5V通讯电平转换成5V电平通讯电路
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：
模拟信号输出接口电路
使用注意事项
1.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；
2.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；
3.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；
4.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；
5.本说明文件中包含的数据仅供参考，客户有责任进行任何必要的测试，以确保产品在特定应用中的正确使用。
6.本产品可能由客户在我公司无法控制的情况下使用，我们不能提供任何担保，以确保这些细节在任何特定应用中的准确性。
7.产品改进时，我公司保留更改和修改产品及其性能的权利，恕不另行通知。
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
