300米HT59系列无线温湿度传感器

功能简介

HT59是一款温湿度无线发射装置,内部集成Sensirion第三代高精度SHT30数字温湿度传感器,采用433MHZ FSK射频通讯技术,实现无线温度采集和数据传输。
与WIFI相比,43MMHZ射频通讯功耗更低、且隔墙传输性能更佳;
与2G/4G相比,43MMHZ射频通讯功耗更低、且无需流量卡,不产生流量费用。 适合农业、工业等领域,汇聚多路无线温湿度信息,为自动化温湿度检测提供可靠的数据源,无线测温技术的核心价值在于免布线、随处装、易维护

基本特性

- 休眠电流 3uA
- 最大持续发射电流 90mA (1)
- 工作电压 2.1~3.6V
- 电池容量 3500mAh (2)
- 测温量程 -40~ 85℃ (3)
- 使用环境温度 -40~85℃ (4)
- 测温精度 ±0.3℃ & ± 4% (5)
- 无线上传周期 10~65535S
- 可编程设备组号 1~255
- 可编程设备编号 1~255
- 可编程同步字   1~255
- 可编程功率等级 1~7
- 可编程通讯频道 1~32(6)
- 无线传输距离 300m (7)

(1)持续发射电流与功率等级参数的设置有关;
(2)传统的充电方式电路无法做到超低功耗,成本高且不耐高低温;而如果采用外部直流供电方案也违背了无线免布线的本质,所以采用一次性功率型工业级锂电池,适合-40~85℃宽温环境,且可更换,一个电池可以耐用多年,综合性价比高;
(3)HT59-LE-D适合 -40~85℃,HT59-LE-C10若采用金属外壳探头则测温范围 -40~120℃;
(4)受电池和塑料外壳材质工艺影响HT59不适合在超出 -40 ~ 85 ℃环境下持续工作;
(5)提供多区间数据补偿软件,用于精度修正,且操作简单,详情参考相关手册;
(6)默认频道16为最佳频点,频道值越偏离16,电磁波谐振指数越低,传输距离会下降
(7)HT59最大的优点就是传输距离较远且功耗较低,马路环境下测试可达300米左右,楼宇内同层隔墙后可传50米左右,上下可覆盖3层以上。适合如便利店、工厂车间、仓库等;虽然HT59传输距离和隔墙传输效果远优于ZIGBEE、WIFI、蓝牙等2.4Ghz无线通信技术。如果测温点非常分散,比如多楼层之间汇总测温,推荐咨询HT78系列,传输性能可提高1倍以上,具体详情欢迎交流咨询。

应用领域

HT59-LE-C、HT59-LE-D、HT59-LE-C、HT59-LE-F的功耗、精度、使用方法均一样,主要区别在于温湿度传感器与外形结构性差异,HT59-LE-C采用分体式设计,温湿度传感器的引线可灵活延展,适合通风口、烘道等场景,而HT59-LE-D采用一体化设计,整体简约适合仓库、工厂、冷库等大环境,HT59-LE-F适合化工仓储等。

工作原理

工业现场环境一般比较复杂,且待测温设备分布较分散,所以只有无线传输距离远,电池又可使用多年,无线测温技术才有真正的实用价值。以下是HT59无线温度采集器的工作原理与电池耐用性数据分析。

HT59休眠待机状态电流低至3.1uA左右,而最大发射功率条件下,持续发射电流为90mA左右,其中电池的主要消耗在无线数据传输过程中,通过上图所示,可以得出HT59系列电池的耐用性,如3分钟上传一次数据电池可能续航5年以上,而5分钟上传一次电池理论上可以续航10年,当然电池本身也有自放电特性,请结合实际应用需求来合理设定上传周期,电池更耐用,使产品更实用

【发射功率】该等级设置越大,无线传输距离越远,整体功耗越大,考虑无线传输距离越远、信号稳定性,默认出厂设置为等级7,即最大发射功率(20dbm),使无线传输性能达到最佳。
【上传周期】该周期设置越长,无线发射的次数越少,整体功耗越低。且上传周期可灵活设置的,设置范围建议为6~65535S。在合理地选择上传周期时,首先应该明确测温的总时间,是天、月还是年,并根据设置的上传周期参数就可确定无线测温的采样率,而采样率才是关键

上传周期 采样率(次数) 电池使用寿命
每小时 每天 每月 每年
10S 360 4320 12.96万 311.04万 240天左右
60S 60 1440 4.32万 51.84万 2年以上
180S 20 480 1.44万 17.28万 5年左右
300S 12 288 0.864万 10.368万 7年左右
   备注:10S、60S、120S对应电池使用时间为实测数据,其他为理论推算数据

从以上数据分析,相比传统人工测温,实时、精准是无线测温技术的核心价值。

【应用场景一】只需传输10米左右,但要求温度采样率高,那么可将发射功率等级设置为1,无线上传时间为30S,这样电池依然可耐用1年左右。
【应用场景二】需传输100米以上,但对温度更新时间不需要很快,那么可将发射功率等级设置为7,无线上传时间为300S,这样电池依然可耐用5年以上。

由于无线传输为电磁波,属于能量传递方式,每路HT59采集器无线发射一次数据需要占用信道一定时间,当固定频道下关联的HT59无线温度采集器越来越多时,该信道被占用的时间会增加,所以为了减少干扰,并融入数据防碰撞算法,经验参考建议如下:
上传时间为  10秒, 建议单个接收器关联 5个左右采集器
上传时间为  30秒, 建议单个接收器关联10个左右采集器
上传时间为  60秒, 建议单个接收器关联15个左右采集器
上传时间为 180秒, 建议单个接收器关联25个左右采集器
上传时间为 300秒, 建议单个接收器关联35个左右采集器
反之,如果要实时性强,那么需要更多的分组,也就是需要更多的接收器,所以合理的参数也可以有效的控制系统成本。

开机即用

HT59系列无线温湿度采集器出厂前均已预先设置好参数,用户无需设置,开机即可进行测试、使用;由于HT59与接收器之间是单通道无线通讯,当多个HT59同时使用时,请避免多个HT59同时启动,需间隔5秒以上逐个启动。软件上采用超低功耗设计,所以当关闭设备后,不能马上开机,当然关闭设备后如需开机,需要适当间隔几秒,使其充分放电后再开机,否则有无法启动的概率。