S+S HYGRASGARD AFTF-SD-Modbus Display 温湿度传感器技术详解货号：1201-1226-1200-100 | 品牌：德国 S+S Regeltechnik
一、产品概述HYGRASGARD AFTF-SD-Modbus Display 是德国 S+S Regeltechnik 公司推出的一款墙面安装型（室外级）温湿度一体化传感器，属于 HYGRASGARD 系列中的紧凑型 Modbus 通讯版本。该产品采用长期稳定的数字式传感元件，集成 RS485 Modbus RTU 通讯接口，并标配三行 LCD 背光显示屏，随货附带 Y 型适配器。 产品出厂前已完成校准，同时支持由专业人员进行现场环境精度微调，适用于对测量精度和通讯集成度均有要求的楼宇自动化与工业环境监测场景。
二、核心技术参数2.1 测量性能表格 | 参数 | 指标 |
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| 湿度测量范围 | 0 … 100 % r.H. | | 温度测量范围 | –35 … +80 °C | | 湿度精度 | ±2.0 % r.H.（20…80 % r.H.，+25 °C 典型值）；其余范围 ±3.0 % | | 温度精度 | ±0.4 K（+25 °C 典型值） | | 长期稳定性 | ±1 % r.H./ 年 | | 零点偏移可调范围 | 湿度 ±10 % r.H.；温度 ±5 °C | | 信号滤波时间 | 4 s / 32 s（可切换） |
2.2 电气参数表格 | 参数 | 指标 |
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| 供电电压 | 24 V AC（±20 %）及 15 … 36 V DC | | 功耗 | < 1.2 W（24 V DC）；< 1.8 VA（24 V AC） | | 防护等级 | III（EN 60730） | | 接线规格 | 推入式端子，0.2 … 1.5 mm² | | 电缆入口 | 2 × M20 × 1.5 塑料电缆格兰头，带应力消除，内径 8–13 mm |
2.3 通讯接口表格 | 参数 | 指标 |
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| 物理接口 | RS485，电气隔离（galvanically separated） | | 协议 | Modbus RTU | | 从站地址 | 0 … 247 可设（DIP 开关，断电状态下配置） | | 波特率 | 9600 / 19200 / 38400 | | 总线终端电阻 | 可通过 DIP 开关切换接入 | | 单段最大设备数 | 32 台（超出需加 RS485 中继器） | | 状态指示 | 绿色 LED = 报文有效；红色 LED = 报文错误 |
2.4 机械与环境表格 | 参数 | 指标 |
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| 外壳材料 | UV 稳定聚酰胺，30 % 玻璃纤维增强，抗冲击塑料 | | 外壳颜色 | 交通白（近似 RAL 9016）；显示屏盖为透明 | | 防护类型 | IP65（EN 60529） | | 工作环境温度 | –30 … +70 °C | | 允许空气湿度 | < 95 % r.H.，无凝露 | | 适用介质 | 清洁空气及非腐蚀性、非可燃性气体 | | 传感保护 | 塑料烧结过滤器（Ø14 mm，L=25 mm），可更换 | | 安装方式 | 墙面螺钉安装 | | 认证 | CE 合规，EMC 符合 EN 61326 |
三、可读取数据点（Modbus 寄存器）传感器内部除直接测量的相对湿度和环境温度外，还实时计算以下派生参数，全部可通过 Modbus 功能码 04（读输入寄存器）读取： 表格 | 数据点 | 单位 | 说明 |
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| 相对湿度 | % r.H. | 直接测量值 | | 环境温度 | °C | 直接测量值 | | 露点温度 | °C | 由温湿度计算 | | 绝对湿度 | g/m³ | 单位体积空气中水汽质量 | | 混合比 | g/kg | 水汽质量与干空气质量之比 | | 焓值 | kJ/kg | 湿空气比焓（忽略大气压影响） |
显示屏支持三种显示模式：循环显示（温湿度交替）、固定显示（选定某一参数）、自定义显示（通过 Modbus 写入 7 段码 / 点阵值）。
四、工作原理4.1 传感原理AFTF-SD-Modbus 采用电容式数字湿度传感器，传感芯片内部集成温度传感单元。其工作原理基于高分子薄膜电容介电常数随环境相对湿度变化的特性：当空气中水汽分子被高分子薄膜吸附时，薄膜的介电常数发生改变，引起电容值变化，经芯片内部 A/D 转换和数字信号处理后输出校准后的湿度与温度数字量。 该传感器具有低迟滞和高长期稳定性特点，配合可更换的塑料烧结过滤器，既保证了测量响应速度，又能有效阻挡粉尘和飞溅水滴对传感元件的侵蚀。 4.2 派生参数计算传感器内部微控制器以温湿度原始测量值为输入，实时运算以下物理量： 露点温度：基于 Magnus 公式，由温度和相对湿度求解饱和水汽压方程得到。 绝对湿度：由理想气体状态方程，结合实际水汽压计算单位体积水汽质量。 混合比：水汽质量与干空气质量之比，用于暖通空调负荷计算。 焓值：以 0 °C 干空气和 0 °C 水为基准，计算湿空气的比焓，是空调系统能量计算的核心参数。
所有派生参数均在传感器本地完成计算，上位机只需读取寄存器即可，无需额外编程运算，降低了主控制器的负荷。
五、安装与调试5.1 安装要点安装位置选择：应安装在能代表被测区域平均温湿度的位置，避免阳光直射、远离热源 / 冷源 / 出风口，避免安装在门窗等易产生局部气流扰动的位置。 墙面安装：通过外壳底部的螺钉孔固定于墙面，确保外壳与墙面贴合紧密，以保证 IP65 防护等级。 电缆引入：使用 M20 × 1.5 电缆格兰头引入电源线和通讯线，确保格兰头拧紧以维持防护等级。通讯线建议使用屏蔽双绞线（STP），屏蔽层单端接地。 过滤器安装：塑料烧结过滤器应在安装完成后旋入传感器底部的接口，确保到位。
5.2 DIP 开关配置在断电状态下，通过壳体内部的 DIP 开关配置以下参数： 从站地址：DIP 1–8 采用二进制编码，DIP 1 为最高位（128），可设置地址 1–247（地址 0 保留用于广播）。 波特率：通过指定 DIP 位组合选择 9600 / 19200 / 38400。 总线终端电阻：总线末端设备需将终端电阻 DIP 开关拨至 ON，接入 120 Ω 终端电阻。
配置完成后重新上电，参数即生效。 5.3 通讯接线RS485 总线采用总线型（ daisy-chain ）拓扑，不支持星型连接： 5.4 校准与微调产品出厂已校准。如需现场微调，可通过 Modbus 写入零点偏移寄存器： 湿度偏移：±10 % r.H. 范围内可调 温度偏移：±5 °C 范围内可调
建议由具备校准资质的人员使用标准温湿度发生器或高精度参考仪表进行比对调整。
六、Modbus 通讯协议详解6.1 支持的功能码表格 | 功能码 | 名称 | 用途 |
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| 04（0x04） | 读输入寄存器 | 读取测量值（温度、湿度、露点等） | | 03（0x03） | 读保持寄存器 | 读取配置参数 | | 06（0x06） | 写单个保持寄存器 | 写入单点配置（如显示值、偏移） | | 16（0x10） | 写多个保持寄存器 | 批量写入配置参数 | | 05（0x05） | 写单个线圈 | 控制显示段码等位操作 |
6.2 输入寄存器映射（功能码 04）表格 | 寄存器地址（3x） | 参数 | 数据类型 | 量程 / 范围 | 缩放因子 |
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| 3x0001 | 温度 | Signed 16-bit | –35.0 … +80.0 °C | ÷10 | | 3x0002 | 相对湿度 | Signed 16-bit | 0.0 … 100.0 % r.H. | ÷10 | | 3x0003 | 露点温度 | Signed 16-bit | –31.0 … +176.0 °C | ÷10 | | 3x0004 | 绝对湿度 | Signed 16-bit | 0 … 未知 g/m³ | 视型号 | | 3x0005 | 混合比 | Signed 16-bit | 0 … 未知 g/kg | 视型号 | | 3x0006 | 焓值 | Signed 16-bit | 0 … 未知 kJ/kg | 视型号 |
注：具体寄存器映射以随货手册为准，上表基于 S+S Modbus 系列通用规范整理。所有测量值均为 16 位有符号整数，需除以缩放因子（通常为 10）得到实际物理值。
6.3 通讯示例读取温度和湿度（从站地址 0x01）： 请求帧：01 04 00 00 00 02 71 CB 01 = 从站地址
04 = 功能码（读输入寄存器）
00 00 = 起始寄存器地址
00 02 = 读取 2 个寄存器
71 CB = CRC16 校验
响应帧：01 04 04 01 90 02 58 XX XX
七、典型应用场景7.1 楼宇自动化（BAS）在智能楼宇中，AFTF-SD-Modbus 可作为室外气象站的温湿度采集节点，通过 Modbus RTU 接入楼宇管理系统（BMS），为空调机组（AHU）提供室外焓值控制依据，实现经济器（Economizer）循环和新风量优化控制，降低空调系统能耗。 7.2 工业洁净室在制药、电子、食品等洁净室环境中，传感器可安装于技术夹层或回风夹道，监测温湿度参数并通过 Modbus 上传至 HVAC 控制系统，确保洁净室符合 GMP、ISO 14644 等标准对温湿度波动范围的要求。 7.3 冷库与冷链仓储工作温度低至 –30 °C，IP65 防护等级使其适用于冷库外围和冷链仓储环境的温湿度监测。通过 RS485 总线可将多个传感器组网，实现库区多点位集中监控和超限报警。 7.4 酒店与会议中心在酒店客房走廊、会议室、技术机房等区域，传感器的 LCD 显示屏可现场直观显示温湿度值，同时 Modbus 通讯将数据上传至中央监控平台，实现舒适度管理与能耗统计。 7.5 农业温室与畜禽舍在设施农业中，传感器可安装于温室或畜禽舍内，监测环境温湿度，为通风、加热、加湿 / 除湿设备的自动控制提供数据支撑。IP65 防护可抵御高湿和喷淋环境。
八、维护与故障排除8.1 日常维护表格 | 维护项目 | 周期 | 操作要点 |
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| 外观检查 | 每 6 个月 | 检查外壳是否有裂纹、变色，密封是否完好 | | 过滤器清洁 / 更换 | 每 6–12 个月 | 旋下塑料烧结过滤器，用压缩空气吹扫或更换；粉尘大的环境缩短周期 | | 通讯线路检查 | 每年 | 检查接线端子是否松动，屏蔽层接地是否可靠 | | 精度校准 | 每 1–2 年 | 使用标准温湿度校准设备比对，必要时通过 Modbus 写入偏移量修正 |
8.2 常见故障与排除表格 | 故障现象 | 可能原因 | 排除方法 |
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| 显示屏无显示 | 供电异常；接线松动 | 检查 24 V AC/DC 供电电压；确认电源端子接线牢固 | | Modbus 通讯无响应 | 地址错误；波特率不匹配；接线错误；终端电阻未接 | 核对 DIP 开关地址与上位机配置；确认波特率一致；检查 A/B 线是否接反；总线末端接入 120 Ω 终端电阻 | | 红色 LED 常亮 / 闪烁 | 通讯报文错误；总线冲突；存在重复地址 | 检查总线上是否有重复从站地址；降低波特率测试；检查总线长度是否超出规范（最大约 1200 m，与波特率相关） | | 湿度读数偏低或无变化 | 过滤器堵塞；传感元件老化；长期处于高湿环境导致漂移 | 清洁或更换过滤器；通过 Modbus 写入湿度偏移修正；必要时返厂校准 | | 温度读数异常 | 传感器受阳光直射或靠近热源；零点偏移过大 | 调整安装位置；通过 Modbus 写入温度偏移修正 | | 显示屏数值与 Modbus 读数不一致 | 显示模式设置为自定义写入模式；显示滤波时间不同 | 检查显示模式寄存器，恢复为循环 / 固定显示模式；注意显示值可能经过不同滤波时间 |
8.3 长期停用保护若传感器长期停用（超过 3 个月），建议： 断开供电电源。 取下塑料烧结过滤器，密封保存于干燥环境。 重新启用前，更换新过滤器，并通电预热至少 2 小时后再进行精度确认。
九、选型参考与同系列对比S+S HYGRASGARD AFTF 系列提供多种输出方式供选型： 表格 | 型号后缀 | 输出方式 | 典型货号前缀 | 适用场景 |
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| AFTF-SD | 模拟量（0–10 V 或 4–20 mA） | 1201-11xx | 传统 PLC 模拟量输入，无需通讯 | | AFTF-SD-Modbus Display | RS485 Modbus RTU + LCD 显示 | 1201-1226-1200-100 | 数字通讯组网，需现场显示 | | AFTF-Modbus-T3 | RS485 Modbus RTU（第三代，无显示） | 1201-12C6-1000-000 | 纯数字通讯，无需现场显示 | | AFTF-Modbus-T3 LCD | RS485 Modbus RTU + 大屏显示 | 1201-12C6-1400-000 | 数字通讯 + 大三行显示 | | AFTF-20 | 高精度模拟量（±1.8 %） | 1201-xxxx | 对湿度精度要求更高的场景 |
货号 1201-1226-1200-100 中各段含义（基于 S+S 编码规则推断）：
十、总结S+S HYGRASGARD AFTF-SD-Modbus Display（1201-1226-1200-100）是一款将精准测量、数字通讯和现场显示集于一体的工业级温湿度传感器。其核心优势在于： 多参数本地计算：一台设备同时输出温度、湿度、露点、绝对湿度、混合比、焓值六大参数，减轻上位机运算负担。 Modbus RTU 标准协议：RS485 电气隔离，支持 32 台设备总线组网，DIP 开关免软件配置，调试便捷。 IP65 防护与宽温运行：适用于室外、冷库、高湿等恶劣环境，UV 稳定外壳耐候性强。 可校准与长期稳定：出厂校准 + 现场偏移微调，±1 %/ 年的长期稳定性降低了维护频次。 LCD 现场显示：三行背光屏支持循环 / 固定 / 自定义三种模式，便于现场调试与巡检。
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