SC-ZB-ZS 板载噪声模块
1. 产品介绍 1.1产品概述 SC-ZB-ZS板载噪声模块，主要按国家标准 GB/T 3785.1－2010《电声学 声级计第 1 部分：规范》和国际标准 IEC 61672-1:2002 对 2 级 X 类声级计的要求设计，主要用于环境噪
1. 产品介绍
1.1产品概述
SC-ZB-ZS板载噪声模块，主要按国家标准 GB/T 3785.1－2010《电声学 声级计第 1 部分：规范》和国际标准 IEC 61672-1:2002 对 2 级 X 类声级计的要求设计，主要用于环境噪声、交通噪声、作业场所噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声等各类噪声的现场实时测量。有此款模块，客户不需要再为复杂的噪声信号处理而烦恼，可专注于擅长的领域，更快速的为客户创造价值。
1.2功能特点
- PCB板载安装方式。
- 30~130dBA宽量程、20~12.5KHz宽频率测量。
- 采用高性能预极化背极驻极体电容传声器，动态范围宽、性能稳定。
- 输出接口TTL或RS-485出厂可选。
- 具有慢速和快速测量两种模式，满足不同的客户的要求。
- 供电电源4.5V~5.5VDC、10~28VDC可选。
1.3主要技术指标
| 工作电压 |
4.5~5.5V（默认） 10~28V（可选） |
||
| 功耗 |
18.9mA@5V 31.0mA@12V 27.8mA@24V |
||
| 变送器电路工作温度 | -20℃~+60℃，0%RH~80%RH | ||
| 输出信号 | UART（TTL） |
输出电压：0~3.3V 输入电压：0~3.3V兼容5V |
|
| RS-485 | ModBus-RTU通信协议 | ||
| 模拟量输出 | 输出电压：0~3V对应30~130dB | ||
| UART或RS-485通信参数 | 9600 N 8 1 | ||
| 测量范围 | 30dB~130dB | ||
| 频率计权 | A计权 | ||
| 频率响应范围 | 20Hz~12.5kHz | ||
| 响应时间 | 快速模式 | 500ms | |
| 慢速模式 | 1.5S | ||
| 稳定性 | 使用周期内小于2% | ||
| 参考校准点 | 94dB及114dB校准，基准声压20uPa,频率1kHZ | ||
| 噪声精度 | ±0.5dB（在参考音准，94dB@1kHz） | ||
| 防尘罩影响 |
在50~115db范围内影响≤0.5dB 量程内其他范围内影响≤0.7dB |
||
| 工作环境 |
空气温度：-40~+60℃ 相对湿度：25%~90% 静压：65kPa~106kPa 周围无强烈的机械振动、冲击、强电磁场和腐蚀性气体存在 |
||
| 声压响应与自由场响应的调整数据 | 通过声校准器产生的声压响应或用静电激励器产生的模拟声压响应，可通过下表的调整数据得到等效的自由场响应。 | ||
| 模块在1kHz、2kHz、4kHz、8kHz的指向性 | |||
| 驻极体参数 | |||
| 自由场灵敏度 | 约为8mV/Pa(自由场灵敏度级为-42 dB，以1V为参考) | ||
| 驻极体极头电容量 | 约为15pF | ||
| 典型频率响应 | |||
1.4产品选型
| SC- | 公司代号 | ||||
| ZB- | 噪声模块 | ||||
| ZS- | PCB安装方式 | ||||
| TTL- | UART（TTL）输出 | ||||
| 485- | 485输出 | ||||
| 05 | 供电电压为4.5~5.5V | ||||
| 12 | 供电电压为10~28V | ||||
2. 硬件说明
2.1 设备定义
| 序号 | 名称 | 说明 | |
| 1 | 声音探头 | 内含驻极体麦克风、塑料护套、防尘棉 | |
| 2 | 模式选择端子 | 跳线帽短接则为fast模式，噪声更新时间为500ms；不短接则为slow模式，噪声更新时间为1.5S | |
| 3 | 运行指示灯 | 运行指示灯，1S闪烁一次 | |
| 4 | 管脚序号 | 名称 | 说明 |
| 1 | 10-28V | 10-28V电源输入 | |
| 2 | +5V | 5V电源输入 | |
| 3 | TXD/A |
串口数据发送（输出电压0~3.3V） 485-A线 |
|
| 4 | RXD/B |
串口数据接收（输入电压0~3.3V 容忍5V输入） 485-B线 |
|
| 5 | AO | 模拟量信号输出0~3V | |
| 6 | GND | 电源负极 | |
2.2 设备尺寸
注：声音探头引线长度10cm,若要夹住声音探头推荐面板开孔尺寸为φ13mm。
3. 设备通信
3.1 通讯基本参数
UART接口或485接口均采用ModBus-RTU协议通信，默认通信通信参数：
波特率：2400、4800、9600（默认9600）
数据位：8位 奇偶校验方式：无校验 停止位长度：1位
设备ModBus通信地址为1。
波特率：2400、4800、9600（默认9600）
数据位：8位 奇偶校验方式：无校验 停止位长度：1位
设备ModBus通信地址为1。
3.2 数据帧格式定义
采用Modbus-RTU 通讯规约，格式如下：
初始结构 ≥4 字节的时间
地址码 = 1 字节
功能码 = 1 字节
数据区 = N 字节
错误校验 = 16 位CRC 码
结束结构 ≥4 字节的时间
地址码：默认01。
功能码：主机所发指令功能指示，本模块只用到功能码0x03（读取寄存器数据）。
数据区：数据区是具体通讯数据，注意16bits数据高字节在前！
CRC码：二字节的校验码。
主机问询帧结构：
初始结构 ≥4 字节的时间
地址码 = 1 字节
功能码 = 1 字节
数据区 = N 字节
错误校验 = 16 位CRC 码
结束结构 ≥4 字节的时间
地址码：默认01。
功能码：主机所发指令功能指示，本模块只用到功能码0x03（读取寄存器数据）。
数据区：数据区是具体通讯数据，注意16bits数据高字节在前！
CRC码：二字节的校验码。
主机问询帧结构：
| 地址码 | 功能码 | 寄存器起始地址 | 寄存器长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 | 1字节 |
模块应答帧结构：
| 地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 数据一区 | 第二数据区 | 第N数据区 | 校验码 |
| 1字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
3.3 寄存器地址
| 寄存器地址 | PLC或组态地址 | 内容 | 操作 |
| 0000 H | 40001 |
瞬时噪声值 上传数据为真实值的10倍 |
只读 |
| 07D0 H | 42001 |
设备地址 1~255（出厂默认1） |
读写 |
| 07D1H | 42002 |
设备波特率 0代表2400 1代表4800 2代表9600 |
读写 |
3.4 通讯协议示例以及解释
3.4.1 读取设备的地址以及波特率
问询帧（例如：读取到的地址为0x01 波特率为4800，分别以2400、4800、9600的波特率发送该问询帧）
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0xFF | 0x03 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0xD1 | 0x58 |
应答帧
| 地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 波特率 | 地址 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x00 0x01 | 0x00 0x01 | 0x6A | 0x33 |
3.4.2修改地址
问询帧（假设修改地址为2，再次查询即可发现地址已被修改）
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 修改数值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0xFF | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x1D | 0x58 |
应答帧
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 修改数值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x08 | 0x86 |
3.4.3修改波特率
问询帧（假设修改波特率为9600 ，再次查询即可发现波特率已被修改）
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 修改数值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0xFF | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x4C | 0x98 |
应答帧
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 修改数值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x02 | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x59 | 0x75 |
3.4.4读取模块噪声值
问询帧：
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x01 | 0x84 | 0x0A |
应答帧： （例如读到当前噪声为71.3dB）
| 地址码 | 功能码 | 返回有效字节数 | 当前噪声值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x02 0xC9 | 0x79 | 0x72 |
噪声计算：
当前噪声：02C9H(十六进制)= 713=> 噪声 = 71.3dB
当前噪声：02C9H(十六进制)= 713=> 噪声 = 71.3dB