1、 MI3 1MI3微型红外传感器操作指南Rev.A1 06/2010552012 MI3欧共体符合性声明该仪器符合：EMI：IEC 61326-1:2006安全性：IEC 61010-1:2001沪制 01120009号执行标准：Q/SXAV 352012MI3 3Raytek Corporation全球总部美国，圣克鲁斯电话：+1 800 227 - 8074 (仅限美国和加拿大)+1 831 458 - 欧洲总部德国 柏林电话：+49 30 4 78 00 80raytekraytek.de法国 英国inforaytek.fr Fluke 服务中心中国 北京电话：+86 10 6438
2、网址：http:/ Raytek CorporationRaytek和Raytek标识是Raytek Corporation的注册商标。保留所有权利。技术指标如有更改，恕不另行通知。目 录4 MI3生产商保证该产品至购买之日起两年内正常使用和服务下没有任何材料和工艺上的缺陷，下文另有规定的情况除外。该质保条款仅限于原始购买者（从Raytek或Raytek的授权分销商处购买）。该指标条款不适用于误用、疏忽、事故或发生异常情况的保险丝当被担保产品在保证期内发生故障时，由买方以预付运费方式发送至授权的服务机构，经制造商检查证明产品存在缺陷，制造商将负责维修仪器。制造商将根据自己的判断，确定是否更换产
3、品或维修。对于保修期内返回的仪器，将免费更换部件或维修，并有制造商承担返回的运费；若故障是由于无用、疏忽、意外事故或异常工作或储存条件造成的，将收取合理费用。在这种情况下，将在维修之前根据需要发送给用户一份估价单。以上担保条款将替代所有其它担保条款，无论是明示还是暗喻条款，包括但不仅限于适销性、适用性或任何目的或使用的充足性。制造商对任何特殊的附带或间接损害，不承担任何契约、民事或其它责任。质 保MI3 51 安全说明 102 说明 113 技术数据 123.1 传感头 123.1.1 测量指标 123.1.2 光学技术指标 133.1.3 环境技术指标 143.1.4 尺寸 143.1.5
4、部件清单 153.2 通信盒(MI3COMM) 153.2.1 测量指标 153.2.2 电气技术参数 163.2.3 环境技术指标 173.2.4 尺寸 173.2.5 部件清单 183.3 DIN导轨式通信盒(MI3MCOMM) 183.3.1 测量指标 183.3.2 电气技术参数 183.3.3 环境技术指标 193.3.4 尺寸 193.3.5 部件清单 19目 录6 MI34 基础 204.1 红外温度测量 204.2 目标对象的发射率 204.3 环境温度 204.4 大气质量 214.5 电干扰 215 安装 215.1 定位 215.1.1 至目标的距离 225.2 更换传感
5、头电缆 225.3 上电步骤 235.3.1 单头系统 235.3.2 多头系统 随机分配地址 235.3.3 多头系统 用户控制地址分配 236 安装通信盒 246.1 USB连接 246.2 电缆连接 256.3 端子连接 266.4 输出 276.4.1 模拟输出OUT1 276.4.2 模拟输出OUT2 276.4.3 热电偶输出TC 286.4.4 报警输出RELAY 28MI3 76.5 输入 286.5.1 发射率(模拟) 296.5.2 发射率 (数字) 306.5.3 环境温度补偿 316.5.4 触发/保持 327 安装DIN导轨式通信盒 337.1 USB连接 347.2
6、 电缆连接 347.3 端子连接 357.4 输出 367.4.1 报警输出 367.5 输入 368 操作 378.1 控制面板 378.2 页面 398.3 页面 408.4 页面 428.5 后处理 438.5.1 平均 438.5.2 峰值保持 448.5.3 谷值保持 458.5.4 高级峰值保持 468.5.5 高级谷值保持 468 MI38.5.6 带平均功能的高级峰值保持 478.5.7 带平均功能的高级谷值保持 479 选件 4810 附件 4810.1 概述 4810.2 可调安装支架 4910.3 固定安装支架 5010.4 空气吹扫器 5110.5 冷却系统 5310.
7、6 直角镜 5810.7 保护窗 5910.8 近焦镜头 5910.9 多通道传感器接口盒 6110.10 USB/RS485适配器 6311 维护 6511.1 故障排除 6511.2 失效保护 6611.3 更换传感头 6812 软件 6913 编程 7013.1 传输模式 7013.2 命令结构 7113.3 装置信息 72MI3 913.4 装置设置 7213.4.1 温度计算 7213.4.2 发射率设置和报警设置点 7213.4.3 后处理 7413.5 动态数据 7413.6 装置控制 7513.6.1 目标温度输出 7513.6.2 模拟输出，缩放 7513.6.3 报警输出
8、7513.6.4 出厂默认值 7513.6.5 锁定模式 7613.6.6 数字输入FTC3的模式设置 7613.6.7 环境背景温度补偿 7613.7 多头系统的寻址传感头寻址 7713.8 设置多个通信盒寻址 7713.9 命令集 7814 附录 8314.1 确定发射率 8314.2 典型发射率值 84索引 8810 MI31 安全说明本手册包含有重要信息，在仪器的整个生命周期内都应该保存备用。对于仪器的其他用户，应该随仪器提供本手册。该信息的任何更新都会被添加至原始文档。只有具有资质的人员才能够操作该仪器，并严格遵守这些说明和当地的安全规范。可接受的操作该仪器仅用于测量温度。仪器可连续
9、工作。仪器能够在规定的条件下可靠工作，例如高环境温度，只要满足仪器部件的规定技术指标。只有严格按照操作说明使用，才能获得满意的结果。不可接受的操作该仪器不宜用于医疗诊断领域。更换零件和附件请务必使用生产厂商认可的原厂零件和附件。使用其它产品会对仪器的安全和功能造成不利影响。仪器报废应该按照专业和环境规范作为电子废品处理 报废的仪器。MI3 11操作指南在使用说明中，采用以下的标识来突出表示至关重要的安全信息。关于优化仪器使用的有用信息。警告，有助于避免损坏仪器的操作。警告，有助于避免人员伤亡的操作。请特别注意以下的安全说明：在110/230 VAC电气系统下，若不采取适当的防护措 施，会造成电
10、击和人员伤亡。对于导电的仪器部件， 应始终避免物理接触或其它危险。2 说明新一代的MI3系列测温传感器是MI系列的升级产品。它能够覆盖多个应用领域。MI3系列传感器具有网络通信功能、参数设置面板和温度显示器，并以经济的价位提供了优良的温度测量性能。MI3传感器具有以下突出优点： 坚固的传感头可承受高达120 C (248F)的环境温度 多传感头系统架构，使多个传感头可多路复用一个通信盒 独立的OEM传感头工作模式 高光学分辨率，达22:1 快速响应时间，可达20 ms 报警状态指示 标准的USB数字接口 用户可配置的模拟输出 继电器报警输出 传感头自动识别 含DataTempMultidrop
11、软件，用于温度显示和传感器设置 现场校准软件12 MI33 技术参数3.1 传感头3.1.1 测量指标温度范围LT02, LT10 -40600C (-401112F)LT20, LTF 01000C (321832F)G5 2501650C (4823002F)2501200C (4822192F)，TC-J12501372C (4822501F)，TC-K2光谱响应LT 814mG5 5m响应时间3LTS (标准) 130 msLTF (快速) 20 msG5 55 ms温度系数4全部型号 0.05 K/K或0.05% Tmeas取大值1 符合DIN 60584-1标准2 符合DIN 60
12、584-1标准3 90%响应4 环境温度 28 C (82F)时MI3 133.1.2 光学指标光学分辨率 D:S5LTS 2:1、10:1、22:1LTF 10:1G5 22:15 最小90%能量及400 mm (15.7 in)距离时技术参数图1:光斑尺寸图D =距离S =光点尺寸14 MI3技术参数3.1.3 环境技术指标温度范围环境温度 -10120C (14248F)储存温度 -2085C (-4185F)防护等级 IP65 (NEMA-4)相对湿度 10%95%，无凝结EMI IEC 61326-1:2006性能标准A，10 V/m振动 IEC 68-2-6:3 G，11200 H
13、z，3轴向冲击 IEC 68-2-27:50 G，11 ms，3轴向重量 50 g (1.8 oz)材料传感头 不锈钢传感头电缆 PUR (聚亚安酯)，不含卤素、不含硅酮3.1.4 尺寸标准电缆长度1 m (3 ft.) 5 mm (0.2 in)图2：传感头尺寸MI3 15技术参数3.1.5 部件清单产品包括以下部件： 传感头，含1m (3 ft)电缆 装配螺母3.2 通信盒(MI3COMM)3.2.1 测量指标准确度6所有型号mA 输出 1%读数或1 C ( 2F)取大值2C (4F)，目标温度 28 C (82F)时16 MI3技术参数3.2.2 电气技术参数电源 832 VDC，最大4
14、 W模拟输出输出1 05 V 输出，用于传感头环境温度(0500C，32932 F)与电源非电气隔离TC 热电偶(J、K、R 或S 型)输出2 020 mA (有源)，或420 mA (有源)，或05 V，或010 V与电源非电气隔离报警输出 1 路无源继电器输出，48 V / 300 mA，用于目标温度或传感头环境温度，与电源电气隔离外部输入在不同的模式下有3路输入可用：FTC1-3 发射率控制：3 位数字编码，0VSSFTC1 发射率控制：模拟，05 VDCFTC2 环境温度补偿：模拟，05 VDCFTC3 用于触发/保持功能，0VSS通信接口 USB (标配)：版本：2.0连接器位于主板
15、：Mini-B 型RS485 (可选)：用于长距离或多点网络通信盒。第63页的第10.10节USB/RS485 适配器部分推荐了一个专用的适配器。地址范围：-、1、2、.、32波特率：9.6、19.2、38.4、57.6、115.2、230.4 kBit/s接线：2 线，半双工，电隔离MI3 17技术参数3.2.3 环境技术指标环境温度 -1065C (14149F)储存温度 -2085C (-4185F)防护等级 IP65 (NEMA-4)相对湿度 10%95%，无凝结EMI IEC 61326-1:2006性能标准A，10 V/m振动 IEC 68-2-6：3 G，11200 Hz，3 轴
16、向冲击 IEC 68-2-27:50 G，11 ms，3 轴向重量 370 g (13 oz)材料 压铸锌外壳3.2.4 尺寸通信盒配有三个电缆端口：两个为具有IP65防护等级的通线端口，一个采用带有密封圈的螺塞密封的端口。图3：通信盒尺寸18 MI3技术参数3.2.5 部件清单产品包括以下部件： 通信盒 软件CD 快速入门指南3.3 DIN 导轨式通信盒(MI3MCOMM)3.3.1 测量指标测量技术指标同通信盒，请参见第15页的第3.2.1节测量指标部分。3.3.2 电气技术参数电源 832 VDC，最大4 W报警输出1 路零电势继电器输出，48 V / 300 mA，用于目标温度或传感头
17、环境温度，与电源电气隔离外部输入外部输入可作为：触发 用于触发/保持功能的通道，0VSS通信接口USB (标配)：版本：2.0连接器位于主板：Mini-B 型RS485 (可选)：用于长距离或多点网络通信盒。第63页的第10.10节USB/RS485 适配器部分推荐了一个专用的适配器。地址范围：-、1、2、.、32波特率：9.6、19.2、38.4、57.6、115.2 kBit/s接线：2 线，半双工，电隔离MI3 19技术参数3.3.3 环境技术指标环境温度 -1065C (14149F)储存温度 -2085C (-4185F)相对湿度 10%95%，无凝结EMI IEC 61326-1:
18、2006性能标准A，10 V/m振动 IEC 68-2-6：3 G，11200 Hz，3 轴向冲击 IEC 68-2-27:50 G，11 ms，3 轴向重量 125 g (4.4 oz)材料 注塑3.3.4 尺寸通信盒采用标准的DIN导轨尺寸，符合EN 50022-35x7.5 (DIN 43880)标准。图4：DIN 导轨式通信盒尺寸3.3.5 部件清单产品包括以下部件： 通信盒 软件CD 快速入门指南20 MI34 基础4.1 红外温度测量所有物体表面都会发射红外线。这种红外线的强度会随物体的温度而变化。根据材料和表面特征的不同，发射的红外线波长在大约120m范围内。红外辐射(热辐射)的
19、强度与材料有关。对于许多物质来说，这种与材料相关的常数是已知的。该常数被称为“发射率”。红外温度计是光-电传感器。这些传感器对红外辐射很敏感。红外温度计由一组镜头、一个滤波器、一个传感器及一个电信号处理单元组成。滤波器的任务是选择感兴趣的波长；传感器将红外辐射转换为电信号；信号处理电路分析电信号并将其转换为温度测量值。由于发射的红外线强度与材料有关，所以能够在传感器上选择所需的发射率。红外温度计的最大优势是无需接触物体即可测量其表面温度。因此它能够方便测量移动或难以触及的目标的温度。4.2 目标对象的发射率关于确定目标对象发射率的信息，请参见第错误！不能以指定格式显示编号。页的第14.1节确定
20、发射率部分。若发射率较低，实测结果就会因为背景物体的辐射干扰而导致失真(例如目标物体附近或后边的加热系统、火焰、耐火砖等)。在测量反光表面或非常薄的材料时，例如塑料膜和玻璃，就会发生这种问题。如果在安装过程中采取措施，并且将传感头与这些反射辐射源屏蔽开，就能将这种测量误差降至最小。4.3 环境温度传感头适合于以下的环境温度范围： -10120C (14248F)带有空气冷却附件时，传感头可在最高200 C (392F)的环境温度下工作。MI3 214.4 大气质量若镜头变脏，红外能量将会被衰减，仪器则不能进行准确测量。保持镜头清洁是一种良好的习惯。空气吹扫器可有效预防镜头上堆积污染物。如果您正
21、在使用空气吹扫器，请在继续安装传感器之前，确保安装了带有过滤器的清洁、干燥的气源，且压力合适。4.5 电干扰为了将电磁干扰或“噪声”降至最小，请务必注意以下事项： 将装置安装在尽量远离潜在干扰源的位置，例如机动化设备， 这类设备会产生大的阶跃式负载变化。 所有的输入和输出均采用屏蔽线。 为避免电流均流，请确保在传感头和通信盒金属外壳之间达到 足够的电位均衡。 为避免接地环路，请确保只有单点接地，无论是通过传感头末 端还是通信盒的金属外壳。还需要注意： 传感头和MI3通信盒的金属外壳被连接到传感头电缆的屏蔽 层。 所有的输入和输出(报警输出除外)均采用相同的接地，且电气连接至电源。5 安装5.1
22、 定位传感器位置取决于具体的应用。在确定位置之前，首先需要了解位置的环境温度、大气质量，以及该位置可能存在的电磁干扰。如果计划使用空气吹扫器，则需要具备空气连接条件。必须考虑接线和电缆管线布置，包括计算机接线（如果使用的话）。22 MI35.5.1 至目标的距离目标的尺寸将决定最大测量距离。为避免读数错误，目标尺寸必须完全充满传感器的测温视场。所以，在定位时，必须使视场与相应的目标尺寸相同或略小。关于可用的光学分辨率的清单，请参见第错误！不能以指定格式显示编号。页的第3.1.2节光学指标部分。利用下式可计算任何距离下测温视场的实际大小。用距离D除以产品型号的D:S值。例如，对于D:S = 10
23、:1的产品，如果传感器距离目标400mm (15.7 in)，则用400 除以10 (15.7 in 除以10)，可得测温视场的近似大小为40 mm (1.57 in)。5.2 更换传感头电缆工厂已经在传感头上预装了传感器电缆。若必要可以将其裁断。请勿将传感头电缆弯折半径小于25 mm (1 in)的急弯！所有组网传感头电缆的总长度不得超过30 m/98 ft (MI3COMM盒)及60 m/197 ft (MI3MCOMM 盒)！图5：合适的传感器位置MI3 235.3 上电步骤在对系统上电时，需要遵守以下的步骤。5.3.1 单头系统1. 断开通信盒的电源。2. 将传感头的引线连接至通信盒端
24、子。3. 通信盒上电。4. 通信盒即为传感头分配地址1。5.3.2 多头系统 随机分配地址1. 断开通信盒的电源。2. 将所有传感头的引线连接至通信盒端子。3. 通信盒上电。4. 通信盒自动为每个传感头分配一个唯一的地址 物理传感头 和传感头地址的映射是随机的。5.3.3 多头系统 用户控制地址分配1. 断开通信盒的电源。2. 将第一个传感头的引线连接至通信盒端子。3. 通信盒上电。4. 通信盒即为第一个传感头分配地址1。5. 对其余的每个传感头重复步骤1 4。在每次检测到新的传感头时，通信盒即将传感头的地址加1。用户可随后通过专用的传感头页面修改传感头地址。 请参见第错误！不能以指定格式显示
25、编号。页的第 8.2节页面部分。24 MI36 安装通信盒基本的单机配置由一个连接至金属通信盒的传感头组成。该传感头提供全部的IR 测量功能；通信盒则提供外部可操作的接口和显示、高级信号处理能力、现场接线端子、现场总线功能，以及可选的RS485 通信接口。可通过专用的附件来增加支持的传感头数量。请参见错误！不能以指定格式显示编号。页的第10.9节多通道传感器接口盒部分。6.1 USB 连接每个通信盒都标配USB接口。利用一根合适的USB电缆即可将通信盒连接到PC的USB端口。图6：带通信盒的多头配置图7：连接USB电缆MI3 25请按照以下顺序进行安装：1. 利用USB电缆将通信盒连接至PC。
26、2. PC会弹出窗口。3. 忽略，找到光盘中专用的MI3驱动，并执行。6.2 电缆连接您需要连接电源线，并且可能还需要连接信号输入/输出线。请务必使用外径为46mm (0.160.24in)，线规为0.141.5mm2(AWG 1626)的连接电缆。电缆必须具备屏蔽线。不可将其用于消除应力用途。1. 电缆末端截开大约40 mm (1.5 in)的电缆护皮。注意：请勿 损伤屏蔽层。2. 截开大约5 mm (0.2 in)的屏蔽层，其它部分裸露在电缆护皮 外边。将屏蔽层向外展开。缩短内部绝缘，直到能够将导线 分离开。3. 从导线上隔开3 mm (0.12 in)的绝缘。4. 从通信盒上拧下4 个十
27、字槽螺丝，翻开上盖，将通信盒打开。 拧开螺帽，取下第一个金属垫圈、橡胶垫圈 (位于接头 内部)以及剩下的两个金属垫圈。5. 将以下零件套在电缆上(如下图示)：螺帽、第一个金属垫圈、橡胶垫圈以及其中一个金属垫圈。6. 展开电缆屏蔽层，然后将第三个金属垫圈滑到电缆上。注 意必须使屏蔽层与两个金属垫圈保持良好接触。7. 将导线插入到通信盒，使其与电源及输出端子保持足够的接触。8. 将螺帽拧到通信盒上。将其适当紧固，切勿拧的太紧。9. 将导线连接到印刷电路板的端子上。26 MI3图8：通信盒的电缆连接6.3 端子连接图9：通信盒的端子连接MI3 276.4 输出对于输出，可进行如下的分组(设置)：输出
28、 设置1 设置2 设置3OUT1 传感头温度V 传感头温度V -OUT2 目标温度mA 目标温度V 传感头温度VTC - - 目标温度6.4.1 模拟输出OUT1源： 传感头环境温度信号： 05 V端子： OUT1、GND该输出可被配置为传感头环境温度。传感头环境温度的输出范围为05 VDC，对应于0500 C (32932F)。电压输出的最小负载阻抗必须为10 k。输出为短路电阻。输出和不能同时使用。6.4.2 模拟输出OUT2源： 目标温度/传感头环境温度信号： 0/420 mA 或 05/10 V端子： OUT1、GND信号输出可配置为电流或电压输出。电压输出的最小负载阻抗必须为10 k
29、。mA 输出的最大电流环路阻抗为500 。输出为短路电阻。28 MI36.4.3 热电偶输出TC源： 目标温度信号： TCJ、TCK、TCR或TCS端子： TC、GND该输出可配置为J、K、R 或S型热电偶输出。对于输出，必须安装一根专用的补偿电缆。输出阻抗为20 。输出为短路电阻。输出和不能同时使用。6.4.4 报警输出RELAY源： 目标温度/传感头环境温度信号： 无电势触点端子： RELAY、RELAY报警输出受目标对象温度或传感头环境温度的控制。在发生报警的情况下，输出将无电势触点从固态继电器切换。该输出的最大负载为48V / 300 mA。6.5 输入三路外部输入FTC1、FTC2
30、和FTC3 被用于装置的外部控制。所有的输入功能全部只能通过DataTemp Multidrop激 活。关于设置的详细说明，请参见软件的Help 菜单。FTC1 FTC2 FTC3发射率(模拟控制) x发射率(数字控制) x x x环境环境温度补偿 x触发/保持功能 x表1：FTC 输入概览MI3 296.5.1 发射率(模拟)功能: 发射率(模拟)信号： 05 VDC端子： FTC1、GNDFTC1 输入可被配置为接收模拟电压信号(05 VDC)，从而提供实时的发射率配置。每路输入可支持一个传感头。下表所示为输入电压和发射率之间的关系：U ， 单位 0.0 0.5 . 4.5 5.0为V 发
31、射率 0.1 0.2 . 1.0 1.1表2：模拟输入电压和发射率关系例：该过程需要设置的发射率： 产品1：0.90 产品2：0.40按照下边的例子，操作者仅需切换至“产品1”或“产品2”即可：图10：在FTC 输入处调整发射率(例子)30 MI36.5.2 发射率(数字)功能: 发射率(数字控制)信号： 数字逻辑低/高端子： FTC1-3、GND通信盒电子电路中具有一个预设了8 组发射率设置的表。若需激活这些发射率设置，需要连接FTC1、FTC2 和FTC3 输入。根据FTC 输入上的电压，表中的一项将被激活。0 =逻辑低信号(0 V)1 =逻辑高信号(从5 V 至VDC)未连接的输入被认为是未定义！表项 发射率(例) FTC3 FTC2 FTC10 1.100 0 0 01 0.500 0 0 12 0.600 0 1 03 0.700 0 1 14 0.800 1 0 05 0.970 1 0 16 1.000 1 1 07 0.950 1 1 1图11：利用FTC 输入选择发射率表中的值不可通过前面板修改。
