Универсальный настенный датчик WB-MSW v.3
Эта страница описывает новое устройство WB-MSW v.3, описание предыдущей версии WB-MSW v.2.
Назначение
Комбинированный цифровой датчик температуры, влажности, освещенности, движения, уровня шума, концентрации CO2 и летучих органических соединений. Оснащён ИК приемопередатчиком.
Предназначен для контроля климата в жилых и офисных помещениях, для бытового использования. Датчик выполнен в пластиковом корпусе и предназначен для крепления на стену.
Является средством измерения. Номер в Госреестре средств измерений 87443-22.
Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу Modbus RTU.
Модификации
WB-MSW могут поставляться в любой комбинации встроенных датчиков. Часть из них выполнены съемными: температуры и влажности, освещённости, концентрации CO2, концентрации VOC. Они устанавливаются при отгрузке заказа, по запросу их можно докупить и установить самостоятельно. Остальные напаиваются при производстве.
Внимание! Светодиодные индикаторы, датчик освещённости и ИК-светодиоды физически находятся на одной плате, поэтому присутствуют или отсутствуют только одновременно.
Покраска корпуса
Разноцветных корпусов нет, но белые корпуса легко покрасить — получается неплохо, см. Покраска корпуса MSW
Технические характеристики
| Измеряемая величина | Диапазон | Погрешность | Готовность к работе
после подачи питания |
|---|---|---|---|
| Концентрация CO2 | 400 – 5000 ppm (миллионных долей) | 100 ppm + 5% от измеренного значения | 3 мин,
автокалибровка каждые 7 дн. |
| Температура | −40 °С – +80 °С | ±0.3 °С (в диапазоне 0 – 70 °C)
±0.5 °С (в диапазоне −40 – 0 °C и 70 – 80 °C) |
1 сек
постоянная времени (выравнивание с окружающим воздухом) ~4 мин |
| Относительная влажность | 5 – 95 % | ±3 % | 1 сек |
| Уровень шума (звуковое давление) | 40 – 82 дБА в версии v.4.8
38 – 105 дБА в версии v.4.9 39 – 90 дБА в версиях v.4.19-4.22 |
±2 дБА (±3 дБА в v.4.8) | 5 сек |
| Освещённость | 0,02 – 100 000 лк | ±10 % | 1 сек |
| Качество воздуха
(концентрация летучих органических соединений — VOC) |
0 ppm – 60000 ppb (миллиардных долей) по этанолу | ±15 % (тип)
±40 % (макс) |
6 мин
(самокалибровка спустя 12 ч) |
| Датчик движения (недоступен в версии с LoRa) | До 8 м, 120 градусов | 8 сек | |
| Передача ИК-команд | До 10 м (зависит от окружающих условий) | 1 сек |
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Питание | |
| Напряжение питания | 9 В – 28 В постоянного тока |
| Потребляемая мощность |
Пожалуйста, выбирайте кабель и блок питания с учётом падения напряжения на кабеле при пиковом потреблении устройств. |
| Количество запоминаемых ИК-команд | |
| Количество команд |
32 |
| Длительность команд | Максимальная длина команды — 508 регистров, плюс два регистра — признак окончания команды.
Каждый регистр кодирует длительность высокого или низкого уровня сигнала (последовательно) в микросекундах. |
| Клеммники и сечение проводов | |
| Рекомендуемое сечение провода с НШВИ, мм2 | 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 — сдвоенные провода, |
| Длина стандартной втулки НШВИ, мм | 8 |
| Момент затяжки винтов, Н∙м | 0.2 |
| Индикация | |
| Питание и обмен данными | Зеленый светодиод в нижней части корпуса |
| Пользовательские индикаторы | Зеленый и красный светодиод с настраиваемыми частотой и скважностью мигания |
| Звуковая индикация | «Пищалка» — beeper |
| Управление | |
| Интерфейс управления | RS-485 |
| Изоляция интерфейса | Неизолированный |
| Протокол обмена данными | Modbus RTU, адрес задается программно, заводские настройки указаны на наклейке |
| Параметры интерфейса RS-485 | Задаются программно, по умолчанию:
скорость — 9600 бит/с; данные — 8 бит; бит чётности — нет (N); стоп-биты — 2 |
| Готовность к работе после подачи питания | ~2 c |
| Габариты | |
| Габариты | 83 x 83 x 20 мм |
| Масса (с коробкой) | 90 г |
Общий принцип работы
Модули TH и VOC
Датчик температуры и влажности (TH) распаян на плате модуля.
Модуль автоматически корректирует показания температуры и влажности, учитывая базовый нагрев платы от микросхемы питания (0.3 °C), а также нагрев от установленных датчиков СО2 (0.31 °C) и VOC (0.14 °C). Значения до корректировки можно посмотреть в регистрах 284 и 285. Доступна пользовательская температурная компенсация, которую можно записать в регистр 245. Может быть полезно, если вы монтируете датчик близко к потолку и хотите скорректировать значения.
В датчике есть нагреватель, который позволяет высушивать конденсат, образующийся при повышенной влажности.
В устройствах с сенсором Sensirion SHT40 включение нагрева происходит автоматически при влажности более 95 %, либо записью в регистр coil 2. Нагрев включается на 1 секунду, затем автоматически отключается, значение в регистре сбрасывается. В устройствах на других сенсорах автоматического включения нет, там нагрев осуществляется периодически, если в регистре coil 2 записан 1. Узнать, какой у вас сенсор, можно из таблицы ревизий.
Варианты индикации
Wbincludes:WB-MSW v.3 Indication
Датчик движения
PIR-датчик движения в MSW обнаруживает перемещение объектов на расстоянии до 8 м с углом обзора около 100-120 градусов. Датчик движения в WB-MSW v.3 выдает два параметра:
- Current motion - это текущее значение интенсивности движения, усредненное за несколько секунд.
- Max Motion - максимальное значение регистра Current motion за последние N секунд (задается в регистре 282, по умолчанию 10 секунд)
Если датчик движения опрашивается быстро (несколько раз в секунду), можно использовать Current motion для обнаружения движения с хорошим временным разрешением. Но если датчик опрашивается редко (например, раз в 30 секунд, в большой сети), то чтобы не пропустить быстрое однократное движение, используйте значение Max Motion и установите ширину временного окна N больше, чем период опроса датчика.
В системе правил можно по-разному реагировать на значения интенсивности движения. Например, настраивая пороги срабатывания для нечувствительности к домашним животным.
Светодиодные индикаторы
Также во всех комплектациях доступен зелёный индикатор обмена данными, который виден в технологическом отверстии на нижней части корпуса.
Пользователь может управлять:
- Двумя яркими светодиодами — зеленым и красным, которые подсвечивают линзу на корпусе. Индикаторы могут только мигать.
- Звуковым индикатором (зуммер, buzzer).
Индикаторы позволяют обеспечить обратную связь при монтаже и эксплуатации. Например, датчик может мигать красным при превышении оптимальной концентрации углекислого газа (примеры правил). При монтаже большого количества датчиков индикаторы (или бипер) помогут определить, к какому конкретно датчику вы сейчас обращаетесь.
Эмуляция ИК-пультов
В WB-MSW v.3 под линзой расположены ИК-приёмник для обучения и 8 ИК-светодиодов.
Подробное описание использования модуля, а также карта регистров, описаны в разделе Инструкция по работе с ИК-приёмопередатчиком в устройствах WB-MSW, WB-MIR.
Обучение проводится один раз — команды сохраняются в памяти устройства и могут быть воспроизведены командой по Modbus с контроллера. Количество запоминаемых команд достаточно большое (до сотни, в зависимости от модели пульта), чтобы управлять сразу многими устройствами в помещении. Мощности передатчика хватает, чтобы управляемые устройства принимали не только прямой, но и отраженный сигнал.
Обычно используется для управления кондиционерами и тепловыми завесами. Учтите, что ИК-команды отправляются всем устройствам в зоне видимости, поэтому передать разные команды на одинаковые устройства не получится. Для индивидуального управления каждым кондиционером используйте модуль WB-MIR.
Датчик освещенности
Датчик освещенности имеет фильтр, который повторяет кривую спектральной чувствительности человеческого глаза. Это позволяет измерять освещенность в люксах, что позволяет обеспечить контроль освещенности в соответствии с нормами СанПиН.
Максимальное время реакции на резкое изменение освещённости — 1.5 c.
Датчик шума
В модуле используется микрофон с усилителем и фильтрами для коррекции по шкале А с учётом особенностей восприятия человеческим ухом звуков разных частот. Шум измеряется в акустических децибелах (дБА), что позволяет контролировать шумовую обстановку в соответствии со стандартами и санитарными нормами.
Датчик качества воздуха (VOC)
Датчик VOC не работает как детектор утечки бытовых горючих газов и совсем не реагирует на дым!
Летучие органические вещества (ЛОВ, VOC) — это легкоиспаряющиеся вещества, выделяющиеся в атмосферу в виде газов. Датчик определяет суммарную концентрацию летучих органических веществ, в том числе испарения лаков/красок и элементов внутренней отделки помещений (фенол, формальдегид, толуол, стирол), спирты, бензол, гниющие овощи, выделяемые человеком газы, бытовой газ. Высокие концентрации опасных ЛОВ представляют угрозу жизни и здоровью человека.
Датчик не реагирует на количество ароматических молекул в воздухе, поэтому его вряд ли получится использовать для включения вытяжки в санузле для устранения запаха — даже небольшая концентрация ЛОВ очень сильно пахнет, но не определяется датчиком.
Концентрация измеряется в единицах на миллиард ppb (также называемую ОЛОС — см. ГОСТ Р ИСО 16000-9-2009). Данный параметр характеризует общую концентрацию ЛОВ в усредненном помещении.
На основании исследований производителем датчика установлены следующие пороги концентрации:
| AQI | Концентрация (ppb) | Уровень | Соответствие гигиеническим нормам | Рекомендации | Предельное время воздействия |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 2200 - 5500 | Опасно для здоровья | Ситуация неприемлема | Подвергаться воздействию только в критических случаях / Необходимо интенсивное вентилирование | часы |
| 4 | 660-2200 | Неудовлетворительно | Серьезные претензии | Необходимо интенсивное вентилирование или проветривание, требуется поиск источников загрязнения | < 1 месяца |
| 3 | 220 - 660 | Приемлемо | Некоторые претензии | Рекомендуется интенсивное вентилирование или проветривание, требуется поиск источников загрязнения | < 12 месяцев |
| 2 | 65 - 220 | Хорошо | Без особых претензий | Рекомендуется вентилирование или проветривание | нет предела |
| 1 | 0-65 | Отлично | Без претензий | Требуемое значение | нет предела |
Датчик CO2
Для измерения концентрации CO2 в воздухе используется недисперсионный инфракрасный (NDIR) датчик. Принцип действия основан на поглощении углекислым газом инфракрасного света. Оптический способ измерения CO2 намного точнее, чем с помощью более дешевых электрохимических датчиков.
Концентрация CO2 измеряется в ppm — частях на миллион.
Автокалибровка
Измеренное минимальное значение в течение 7 дней принимается за 400 ppm — это значение концентрации CO2 на улице. Концентрация CO2 упадёт до уличной, если в помещении нет людей хотя бы несколько часов в день, или если в помещении работает вытяжная вентиляция, или в помещении иногда открывают окна.
Монтаж
Подключение
Клеммный блок «V+ GND A B» с шагом 3.5 мм служит для подключения питания и управления по шине RS-485. Для стабильной связи с устройством важно правильно организовать подключение к шине RS-485, читайте об этом в статье Физическое подключение шины RS-485.
Если устройства, подключенные к шине RS-485, питаются от разных источников питания, их клеммы GND должны быть соединены, подробнее. При питании по длинному кабелю учитывайте падение напряжения на нем.
Монтаж на стену
Модуль имеет отверстия для крепления к поверхности. Мы подготовили установочный шаблон для корпуса датчика:
- Скачайте файл MSW v3 mounting template.pdf на компьютер.
- Откройте в Acrobat Reader и при печати выберите опцию «Реальный масштаб».
Для крепления WB-MSW v.3 выбирайте винты/шурупы с головкой диаметром около 7 мм, если требуется, чтобы датчик был съемным, и 9-10 мм — для постоянной фиксации.
Устройство должно эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.
Рекомендуем располагать датчики на теплых (внутренних) стенах, на высоте 1-1.6 м от уровня пола, с учетом возможных сквозняков и освещенности солнцем. При креплении на потолке в жилом помещении температура будет завышена, а влажность занижена. Концентрация CO2 от высоты не зависит. При креплении на внешних стенах зимой будут заниженные показания температуры на несколько градусов (из-за холодного пограничного слоя воздуха и охлаждения корпуса датчика от стены).
Сразу же после установки датчик CO2 может показывать неверные значения: это может быть связано с неосторожным обращением во время транспортировки и монтажа. Вы можете подождать 7 дней без отключения питания, пока функция автокалибровки не приведёт показания датчика в норму или выполнить принудительную калибровку.
Представление в веб-интерфейсе контроллера WB
Выбор шаблона
Чтобы устройство появилось на вкладке Устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте новое serial-устройство и выберите шаблон WB-MSW v.3.
Управление устройством и просмотр значений
В веб-интерфейсе вы можете управлять выходами устройства и просматривать полученные с него значения. Список отображаемых каналов можно изменить через настройки устройства, доступные на странице выбора шаблона.
При подключении к контроллеру Wiren Board есть возможность создавать интересные сценарии, используя данные с датчика. Например, "включать свет по движению", сигнализировать светодиодами о превышении значения СО2 или VOC, включать кондиционер, если жарко или увлажнитель воздуха, если воздух слишком сухой. Правила создаются индивидуально под задачи. Некоторые примеры можно посмотреть в статье примеры правил. В таблице перечислены названия измеряемых WB-MSW v.3 параметров и их значения. Названия параметров, которые не поддерживаются конкретным модулем, будут выделены красным.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Temperature | Температура внутреннего датчика |
| Humidity | Относительная влажность в процентах |
| Air Quality (VOC) | Качество воздуха (ЛОВ) в ppm |
| CO2 | Концентрация CO2 в PPM |
| Sound Level | Звуковое давление в дБ |
| Illuminance | Освещенность в лк |
| Max Motion | Максимальное усредненное значение датчика движения за последние N секунд (N — настраиваемый параметр, регистр 282) |
| Current Motion | Усредненное значение датчика движения на коротком интервале времени |
| Buzzer | Включение(ON)/выключение(OFF) звукового сигнала ("пищалки") |
| Red LED | Включение/выключение мигающего красного светодиода |
| Green LED | Включение/выключение мигающего красного светодиода |
| LED Period (s) | Период между вспышками светодиодов в секундах |
| LED Glow Duration (ms) | Длительность вспышек светодиодов в миллисекундах |
| Learn to RAM — Reset all ROM | Управление ИК-передатчиком, подробнее в статье управление по ИК |
| Input Voltage | Входное напряжение в вольтах |
| Serial | Серийный номер устройства |
Настройка
Способы настройки
- Указать параметры в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board. Перейдите на страницу настройки serial-устройств, выберите порт, найдите или добавьте устройство и измените параметры. Если нужный параметр отсутствует в шаблоне, его можно задать через пользовательские параметры.
- Записать настройки в Modbus-регистры модуля из консоли контроллера с помощью утилиты modbus_client.
- Eсли нет контроллера Wiren Board, используйте компьютер с преобразователем интерфейсов USB-RS485.
Мы постоянно совершенствуем наши устройства, поэтому, если вы не нашли описанных в документации настроек — обновите прошивку устройства и программное обеспечение контроллера.
Контроль климата
Датчик CO2:
- CO₂ Sensor Enabled — если в комплектации WB-MSW v.3 есть датчик CO2, включите эту настройку и выберите yes. Значение по умолчанию устанавливается на производстве, в зависимости от комплектации.
- CO₂ Baseline Calibration — Включает режим автокалибровки датчика на атмосферный уровень CO2. По умолчанию включён.
- CO₂ Measurement Range (ppm) — диапазон измерения концентрации. По умолчанию 5000.
Датчик температуры и влажности (TH):
- TH Sensor Heater Enabled — включить подогрев микросхемы датчика TH
- Self-Heating Compensation (°C) — пользовательская компенсация измеренного значения температуры. Параметр доступен в прошивках версий 4.16.16 и выше. Ещё в датчике есть автоматическая компенсация самонагрева.
Датчики шума и движения
- Sounf Level → Low-pass Filter Time Constant (ms) — время усреднения значений датчика шума в миллисекундах. По умолчанию 200 мс.
- Motion → Low-pass Filter Time Constant (s) — время усреднения значений датчика движения в секундах. Доступны значения от 1 до 60 с., по умолчанию — 10 с. Увеличивая значение вы можете снизить реакцию датчика на редкие события.
- Настройка датчиков шума и движения в WB-MSW v.3 через веб-интерфейс контроллера Wiren Board
Датчик шума
Датчик движения
Управление техникой по ИК
Работа по Modbus
Устройства Wiren Board управляются по протоколу Modbus RTU. На физическом уровне подключаются через интерфейс RS-485.
Поддерживаются все основные команды чтения и записи одного или нескольких регистров. Смотрите список доступных команд в описании протокола Modbus.
Настроить параметры модуля можно в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, или через сторонние программы.
Параметры порта по умолчанию
| Значение по умолчанию |
Название параметра в веб-интерфейсе |
Параметр |
|---|---|---|
| 9600 | Baud rate | Скорость, бит/с |
| 8 | Data bits | Количество битов данных |
| None | Parity | Бит чётности |
| 2 | Stop bits | Количество стоповых битов |
В актуальной версии прошивки устанавливать параметр Stop bits необязательно — устройство будет работать без ошибок и в случае, когда количество стоповых битов не совпадает с настройками Modbus-мастер.
Для ускорения отклика устройств рекомендуем поднять скорость обмена до 115 200 бит/с, см. Настройка параметров обмена данными
Modbus-адрес
Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на наклейках, расположенных на верхней крышке и сбоку. На заводе устройствам Wiren Board в одной партии присваиваются разные адреса, поэтому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.
О том, как узнать, изменить или сбросить Modbus-адрес устройства, читайте в статье Modbus-адрес устройства Wiren Board.
Карта регистров
Карта регистров датчика WB-MSW Wbincludes:Firmware update При обновлении прошивки ИК-команды будут стёрты. Перед обновлением, сохраните банки команд с помощью скрипта, а после обновления — восстановите их.
Примеры правил
Для работы в составе «умного дома» лучше использовать определенные правила. Их можно посмотреть в статье Примеры правил
Известные неисправности
Аппаратные ошибки/особенности WB-MSW v.3, найденные при эксплуатации устройства.
Ревизии устройства
Номер партии (Batch №) указан на наклейке на боковой поверхности корпуса или на печатной плате.
| Ревизия | Партии | Дата выпуска | Отличия от предыдущей ревизии |
|---|---|---|---|
| 4.19 | v4.19A | 12.2021 - |
|
| 4.9.1 | v4.9.1J/1 | 11.2021 |
|
| 4.9.1 | v4.9.1E, v4.9.1F, v4.9.1H, v4.9.1J, ... | 05.2021 - ... |
|
| 4.9.1 | v4.9.1G/1, v4.9.1G/2 (без TH), v4.9.1I | 07.2021 - ... |
|
| 4.9.1 | v4.9.1D, v4.9.1G/3 | 02.2021 - 07.2021 |
|
| 4.9.1 | v4.9.1B, v4.9.1B/M, v4.9.1B/2, v4.9.1C | 12.2020 - 04.2021 |
|
| 4.9.1 | v4.9.1A | 10.2020 - 12.2020 |
|
| 4.8 | 303, v4.8A - v4.8S | 01.2019 - 09.2020 |
|
| 4.7 | - | 10.2018 - 12.2019 |
|
Изображения и чертежи устройства
Corel Draw 2018 (шрифт — Ubuntu): Файл:WB-Library.cdr.zip
Visio:
- Устройства Wiren Board: Файл:WB-Visio-Lib.cdr.zip.
- Щиты, автоматы, контакторы и прочее.
Autocad 2013 DXF: Файл:WB-MSW-v.3.dxf.zip
Autocad PDF: Файл:WB-MSW-v.3.pdf