Wi-Fi傾角傳感器，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和輝格公司的傾角測量技術(shù)，適合工業(yè)現(xiàn)場用的遠距離角度數(shù)據(jù)測量、傳輸、采集與分析的傾角測量系統(tǒng)，是全新的經(jīng)濟實惠方便的新型傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。
Wi-Fi傾角傳感器，借助wi-Fi技術(shù)，將工業(yè)級別的產(chǎn)品與商業(yè)級終端產(chǎn)品實現(xiàn)結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，具有以下顯著特點：
√ 具有TS-QJ300標準和典型的工業(yè)級產(chǎn)品特征，具有良好的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性和可用性
√ 采用成熟的工業(yè)級別Wi-Fi無線通訊技術(shù)，具有安全、可靠、長距離的數(shù)據(jù)傳輸能力
√ 支持各種軟件操作平臺，提供基于windows(Microsoft), iOS(Apple), Andriod()平臺的上位機軟件，無論是固定式或移動式終端設(shè)備
√ 可直接與任何帶有Wi-Fi接口的工業(yè)或商業(yè)級固定式或移動式終端設(shè)備自動建立網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和儲存、分析、查詢
√ 在不中斷原有設(shè)備或者系統(tǒng)正常工作的同時，通過移動終端(如iPhone、iPad等)進行隨時隨地的巡查與數(shù)據(jù)獲取，特別適合工程監(jiān)理、設(shè)備現(xiàn)場安裝與調(diào)試等場合
√ 具有組網(wǎng)能力，可隨時隨地增減TS-QJ300傳感器數(shù)量或接入的終端設(shè)備數(shù)量，實現(xiàn)一個終端設(shè)備查詢多個傳感器數(shù)據(jù)， 一個傳感器數(shù)據(jù)被多個終端設(shè)備同時查詢
√ 突破傳統(tǒng)的電子水平儀理念，以最小成本實現(xiàn)遠程的水平度檢測、數(shù)據(jù)保存和分析
√ 可通過internet實現(xiàn)異地遠程數(shù)據(jù)訪問和對傳感器進行診斷、設(shè)置
圖1 在原有采集控制系統(tǒng)中增加移動式數(shù)據(jù)自動查詢/監(jiān)理功能
Wi-Fi無線傾角傳感器可通過IP地址訪問以及自組網(wǎng)方式實現(xiàn)相互之間的網(wǎng)絡(luò)連接。通過Ad-Hoc模式可以建立對等網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線設(shè)備之間的直接連接，如下圖2所示。
圖2 Ad-Hoc典型應(yīng)用
通過AP組成星形無線拓撲，可以實現(xiàn)多個傳感器和PC或者智能終端設(shè)備交換數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)也能夠通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng) 絡(luò)，如GPRS、3G、ADSL等，如圖3所示。
應(yīng)用
土木工程領(lǐng)域：施工監(jiān)理遠程數(shù)據(jù)獲取、橋梁遠程檢測和測試、開挖或非開挖施工遠程監(jiān)測、結(jié)構(gòu)件狀態(tài)遠程監(jiān)測
工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域：設(shè)備狀態(tài)遠程監(jiān)控、設(shè)備安裝過程遠程監(jiān)控、設(shè)備控制過程遠程監(jiān)控
測試測量領(lǐng)域：實驗設(shè)備遠程監(jiān)控、危險場合的遠程測試、水平度的遠程監(jiān)控
技術(shù)參數(shù)
表1 技術(shù)參數(shù)表
| 量程 | ±5° | ±10° | ±15° | ±30° | ±45° | ±60° | |
| 綜合精度①(@25 ℃) | ±0.01° | ±0.015° | ±0.02° | ±0.04° | ±0.06° | ±0.08° | |
| 綜合精 度分項參數(shù) | 線性度(LSF,%FS) | ±0.06 | ±0.03 | ±0.03 | ±0.03 | ±0.02 | ±0.02 |
| 橫軸誤差② | ±0.1%FS | ||||||
| 零點偏置③ | ±0.005° | ±0.008° | |||||
| 重復(fù)性 | ±0.0025° | ||||||
| 遲滯性 | ±0.0025° | ||||||
| 允許安裝對準偏差④ | ±4.0° | ±3.0° | ±2.5° | ±1.5° | ±1.2° | ±1.2° | |
| 輸入軸非對準度 | ≤±0.1° | ||||||
| 靈敏度溫漂系數(shù) | ≤100ppm/℃ | ≤50ppm/℃ | |||||
| 零點溫漂系數(shù) | ≤0.003°/ ℃ | ||||||
| 零點上電重復(fù)性⑤ | ±0.008° | ||||||
| 分辨力 | 0.0025° | ||||||
| 長期穩(wěn)定性⑥ | ≤0.02° | ||||||
| 測量軸數(shù) | 單軸、雙軸 | ||||||
| 溫度傳感器 | 測量范圍：-50~125℃，精度±1℃ | ||||||
| 輸出 | Wi-Fi(TCP/IP 和UDP 協(xié)議) 如需要其他數(shù)字或者模擬同時輸出，需單獨訂購說明,見表6 | ||||||
| 冷啟動預(yù)熱時間 | 60s | ||||||
| 響應(yīng)時間⑦ | 0.3s（@t90） | ||||||
| 輸出刷新率 | 5Hz（標準配置），可選10Hz 或20Hz | ||||||
| 響應(yīng)頻率 | 3Hz @-3dB | ||||||
| 冷啟動 | 26s | ||||||
| 熱啟動 | 1s | ||||||
| GPS 天線 | 有源,頻率：1575M±3MHZ,極性：RHCP，標準電纜長度3m | ||||||
| 輸入電壓 | 9～36VDC | ||||||
| 功耗 | 平均工作電流≤300mA （25℃&24VDC） | ||||||
| 工作溫度 | -40～85℃ | ||||||
| 儲存溫度 | -60~100℃ | ||||||
| 絕緣電阻 | 100MΩ | ||||||
| 平均*時間MTBF | ≥25000小時/次 | ||||||
| 抗沖擊 | 100g@11ms，三軸向（半正弦波） | ||||||
| 抗振動 | 8grms，20～2000Hz | ||||||
| 防護等級 | IP67 | ||||||
| 連接器 | 航空連接器（公制滿足GJB101A-1997） | ||||||
| 重量 | 350g（不含接插件和電纜線） | ||||||
| ① 綜合精度是指在常溫條件下，對傳感器的非線性、重復(fù)性、遲滯、零點偏置以及橫軸誤差的平方根值。 |
 |
| ② 零點偏置是指傳感器在沒有角度輸入的情況下(如水平面)，傳感器測量輸出不為零，即為零點偏置。 |
| ③ 橫軸誤差是指當傳感器在垂直于其靈敏軸方向施加一定的加速度或者傾斜一定的角度時所產(chǎn)生的誤差。如對于測量范圍為±10°的單軸（假定X方向為傾角測量方向）傾角傳感器，在空間垂直于X方向發(fā)生13°的傾斜時（此時實際被測量的傾斜角度保持不變，如為+8.505°），傳感器的輸出信號會因為這個13°的傾斜而產(chǎn)生額外誤差，這個誤差我們稱為橫軸誤差。TS-QJ300的橫軸誤差為0.1%,因此，產(chǎn)生的額外誤差為0.1%×13°=0.013°，而傳感器實際輸出的角度應(yīng)為8.518°(=8.505°+0.013°)。在TS-QJ300系列中，該誤差已經(jīng)包含于綜合精度指標內(nèi)。 |
| ④ 允許安裝對準偏差是指傳感器在實際安裝過程中，允許傳感器的安裝偏差。一般地，TS-QJ300傳感器在安裝時要求傾斜方向與傳感器的邊沿保持平行或者垂直，該指標表示可以允許有一定的安裝角度偏差而不影響傳感器的測量精度。 |
| ⑤ 零點上電重復(fù)性是指傳感器在多次重復(fù)通電—斷電—通電下的零點的重復(fù)性。 |
| ⑥ 長期穩(wěn)定性是指傳感器在25℃下，經(jīng)過一年的持續(xù)通電測試而統(tǒng)計出的和最小輸出值的偏差。 |
| ⑦ 響應(yīng)時間是指傳感器在一個階躍角度變化（如在5ms內(nèi)從-10°變化到+10°），傳感器的輸出達到標準值的90%時所需要的時間。該指標不同于傳感器的建立時間。 |
表2 Wi-Fi 技術(shù)特性表
| WLAN 標準 | IEEE 802.11b/g，Wi-Fi 兼容 |
| 無線通道 | 802.11b: 美國、加拿大、中國臺灣– 11 絕大多數(shù)歐洲國家– 13 法國 – 4, 日本 – 14 802.11g: 美國、加拿大 – 11 絕大多數(shù)歐洲國家– 13 |
| 調(diào)制方式 | DSSS, OFDM, DBPSK, DQPSK, CCK, 16-QAM, 64-QAM |
| 工作頻率 | 2.4G ISM 頻段 |
| 輸出功率 | 典型15dBm +/-1.5dBm |
| 接收靈敏度 | 典型802.11b：-91dBm 典型802.11g：-85dBm |
| 天線接口 | IPEX 天線接口 |
| 無線數(shù)據(jù)傳輸速率 | 802.11b: 1, 2, 5.5, 11Mbps 802.11g: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54Mbps |
| 無線網(wǎng)絡(luò)互存 | GSM/DCS/WCDMA/UMTS/3G信號互存 |
| 無線網(wǎng)絡(luò)組建方式 | 支持AP 方式和Ad-Hoc |
| 加密 | 支持WEP40 和WEP104 加密（64/128 bit），支持開放系統(tǒng)模式和共享密鑰模式 |
| 支持WPA/WPA2 PSK 加密，加密算法支持AES 和TKIP | |
| 媒體訪問協(xié)議（MAC） | CSMA/CA，帶ACK |
| 從復(fù)位到建立網(wǎng)絡(luò)時間 | 小于3 秒（WEP 加密方式），6 秒（WPA 加密方式） |
| 其他功能 | Wi-Fi 連接斷開后自動恢復(fù) 傳輸速率60kb/s（同時發(fā)送和接收）90kb/s（發(fā)送或者接收） 支持DNS 域名解析服務(wù) 支持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議TCP，UDP 支持TCP 服務(wù)器或者客戶端 支持UDP 廣播或者單播 具有TCP 斷線自動重連機制,保證數(shù)據(jù)傳輸鏈路穩(wěn)定可靠 作為TCP 服務(wù)器時，允許最多3 個客戶端的連接 HTML 頁面方式 |
外形尺寸(mm)
接線定義
表3 引腳定義
| 引腳號 | 功能 |
| 1 | 電源正 |
| 2 | 電源地 |
| 3 | 信號地 |
| 4 | NC |
| 5 | NC |
| 6 | RS232-TXD |
| 7 | RS232-RXD |
表4 其他可同時提供的模擬或數(shù)字接口接線定義
| 插座引腳號 | 單軸 | 雙軸 | 單軸 | 雙軸 | 單/雙軸 | 單/雙軸 | 單/雙軸 |
| 電流輸出（G19） | 電壓輸出（G20~G24） | RS232（00） | RS422（G2） | RS485（G1） | |||
| 1 | 電源正 | 電源正 | 電源正 | 電源正 | 電源正 | 電源正 | 電源正 |
| 2 | 電源地 | 電源地 | 電源地 | 電源地 | 電源地 | 電源地 | 電源地 |
| 3 | 信號地 | 信號地 | 信號地 | 信號地 | 信號地 | 信號地 | 信號地 |
| 4 | Iout | Ioutx | Vout | Voutx | NC | RS422-RXD+ | NC |
| 5 | NC | Iouty | NC | Vouty | NC | RS422-RXD - | NC |
| 6 | NC | NC | NC | NC | RS232-TXD | RS422-TXD+ | RS485-A |
| 7 | NC | NC | NC | NC | RS232-RXD | RS422-TXD- | RS485-B |
(注意：該表所列各種輸出形式，需要在訂購時進行單獨說明（見配件表5）。標準產(chǎn)品的輸出僅為Wi-Fi接口)
例如：需要購買一臺雙軸WIFI傾角傳感器，測量范圍±15°，常溫傾角測量精度±0.02°，-20~60℃溫度下的精度±0.02°，WIFI輸出，2m電纜配插頭，帶振動抑制功能，應(yīng)選擇的傳感器型號為：TS-QJ302-15-G12-F5 -00-C1-D3（2m）。
另外需要部分見選件表7：
精度±30″的現(xiàn)場校驗設(shè)備——訂貨號TS-QJ003-10-02
注意：如需要其他數(shù)字或者模擬信號同時輸出，需單獨進行訂購說明，本產(chǎn)品的標準輸出接口僅為Wi-Fi，詳細訂購選擇說明，見下表6。如需要相應(yīng)的配套軟件和測試報告，見選件表7
配件&選件
表5 配件表
| 項目 | 訂貨號碼 | 名稱 | 功能 |
| 功能模塊 | F1 | GPS 模塊 | 水平定位精度2.5m CEP；2.0m @ SBAS 本地重力加速度自動修正 時間脈沖精度: 30ns RMS 原始數(shù)據(jù)刷新率：4Hz 速度精度：0.1m/s 接收機類型：GPS L1 頻段，C/A碼 可選擇更高定位精度模塊 |
| F3 | 電子羅盤模塊 | 航向測量范圍：0~360° 航向精度：<±1.0°RMS 分辨率：0.01° 自帶硬磁補償電路 可選擇更高精度模塊 | |
| F4 | 陀螺儀模塊 | 測量X、Y、Z 軸方向瞬間角度變化量 測量范圍：±100°/s、±250°/s、±400°/s In-run 零點精度：±0.02°/s 非線性：0.1%FS 靈敏度總溫度漂移精度：0.5%@-40~+85℃ 零點溫度漂移精度：±0.5°/s @-40~+85℃ 帶寬：50Hz 噪聲密度：0.02°/s/√Hz 可選擇更高精度模塊 | |
| 電纜線 和插頭 | C1 | 帶航空接插件的電纜線 | 級航空連接器，標準配制2M 電纜，IP67 防護等級，30Kg拉力 |
| 溫度補償 | D1 | 溫度補償 | 0~60℃溫度補償范圍，溫漂精度±0.01°@≤±30°量程 |
| D2 | 溫度補償 | 0~60℃溫度補償范圍，溫漂精度±0.01°@＞±30°量程 | |
| D3 | 溫度補償 | -20~60℃溫度補償范圍，溫漂精度±0.02°@≤±30°量程 | |
| D4 | 溫度補償 | -20~60℃溫度補償范圍，溫漂精度±0.02°@＞±30°量程 | |
| D5 | 溫度補償 | -30~60℃溫度補償范圍，溫漂精度±0.03°@≤±30°量程 | |
| D6 | 溫度補償 | -30~60℃溫度補償范圍，溫漂精度±0.03°@＞±30°量程 | |
| D7 | 溫度補償 | -40~65℃溫度補償范圍，溫漂精度±0.05°@≤±30°量程 | |
| D8 | 溫度補償 | -40~65℃溫度補償范圍，溫漂精度±0.05°@＞±30°量程 |
表6 選件表
| 型號/訂貨號 | 名稱 | 功能 |
| G1 | RS485 接口 | 隔離的RS-485/RS-422 收發(fā)器，兼容半雙工或全雙工通訊 RS-485/RS-422 輸出引腳有±15kV ESD 保護措施 兼容、符合ANSI/TIA/EIA-485-A-98 和ISO8482:1987(E)標準 符合安規(guī)認證：UL1577---2500V rms 持續(xù)1min 傳輸速率為500kbps；總線支持256 個節(jié)點 高共模瞬態(tài)抑制能力：＞25kV/us 支持標準ModBus-RTU 協(xié)議、傳感器自帶HEX 或ASCII 碼協(xié)議 |
| G1 | RS422 接口 | |
| G19 | 4~20mA 接口 | 輸出電流與角度數(shù)據(jù)成比例關(guān)系 線性度：0.02%FS 輸出阻抗為39Ω，允許負載阻抗為625Ω 過熱保護、反接入保護 內(nèi)置于TS-QJ300 傳感器內(nèi) |
| G20 | 0~5VDC 接口 | |
| G21 | -5~+5VDC 接口 | |
| G22 | 0~10VDC 接口 | |
| G23 | -10~+10VDC 接口 |
