WT4601A-C03 3m超声波传感器

WT4601A-C03 是唯创知音推出的一款 M30 螺纹封装的工业级超声波传感器，基于声波回波测距原理工作。传感器周期性发射超声波脉冲，并接收被测物反射回来的回波，通过计算发射与接收之间的时间差换算目标距离。整个测量过程不接触被测物，也不受被测物颜色、透明度与表面反光特性的影响，适合在粉尘、雾气与弱光环境中长期工作。

该传感器内置温度补偿电路，可修正空气温度变化带来的声速偏移，在 −40 ℃ ～ +80 ℃ 的宽温区间内保持稳定测距。最远检测距离 3 m，盲区范围 0 ～ 150 mm，检测角度 15°，配合 300 mm × 300 mm 标准检测板可输出重复精度 0.3 % 的测量结果，线性度 <1 %。

对外接口兼顾 RS485 与 TTL 两种电平，采用 Modbus-RTU 协议，默认波特率 9600 bps，支持 1 ～ 100 号设备地址。除串口读数外，传感器还引出一路 NPN 开关量输出，当被测物进入设定距离范围时直接翻转电平，方便接入 PLC 或 MCU 的中断与 IO 口，无需持续轮询串口。机身配有三色指示灯，绿灯常亮表示供电正常，红灯提示故障，黄灯表示设定范围内捕捉到被测物。

1.1 主要特性

• 测量范围 150 mm ～ 3000 mm，最远检测距离 3 m

• 盲区 0 ～ 150 mm，检测角度 15°，标准检测板 300 mm × 300 mm

• 工作电压 10 ～ 30 VDC 宽压输入，功耗 20 mA

• 内置温度补偿，温度漂移 0.05 %/°C

• 重复精度 0.3 %，线性度 <1 %，分辨率达量程的 0.1 %（最小 0.5 mm）

• 响应时间 125 ms

• 防护等级 IP67，铜镀镍外壳，可定制不锈钢外壳

• 防反接保护与瞬时过压保护

• RS485（Modbus-RTU）与 TTL 双电平接口，附带 NPN 开关量输出

• 工作温度 −40 ℃ ～ +80 ℃，储藏温度 −40 ℃ ～ +80 ℃

• 标准线长 2 m，M12 连接器出线

2. 产品参数

以上数据均在 25 ℃ 环境下测试。最终结果在不同测试条件下会有一定影响，例如测试电路、环境、距离、被测物大小与材质等，参考值仅供参考。

3. 引脚定义与接线

传感器采用 M12 连接器出线，共 5 芯。棕色与蓝色为电源输入，黑色与白色在 RS485 模式下构成一对差分信号，在 TTL 模式下分别作为接收与发送数据线，灰色为 NPN 开关量输出。接线时请注意电源极性，传感器已内置防反接保护，仍建议在电源入口就近加装保险与滤波。

机身三色指示灯状态说明如下，绿灯为电源指示灯，常亮表示供电正常；红灯亮起表示传感器出错；黄灯亮起表示设定范围内捕捉到被测物。

4. 通信协议

4.1 串口参数配置

传感器采用请求应答式的 Modbus-RTU 协议，串口为 8 位数据位、1 位停止位、无奇偶校验的 8N1 格式，奇偶校验可按需设置。主设备通过设备地址向传感器发出查询或配置命令，传感器返回应答数据。使用时请按照以下参数配置串口调试工具或主控串口外设。

4.2 主要寄存器说明

传感器支持输入寄存器与保持寄存器两类 Modbus 寄存器，输入寄存器用于读取实时测量数据，保持寄存器用于读写配置参数。常用寄存器定义如下表，具体地址可参照调试软件中的对应列表。

波特率与设备地址均可通过软件改写，地址范围 1 ～ 100，波特率范围 1200 ～ 19200。传感器上电时会以 ASCII 码形式打印一次自身设备地址，忘记地址时可断电重新上电查看。当多台测距仪近距离并排安装时，建议启用同步模式，避免各传感器之间的超声波相互串扰。

4.3 上位机调试软件

官方提供 ModbusDisplayA 上位机软件，用于参数配置与实时观测。使用前先在主界面配置串口号、波特率与设备号三项通信参数，随后即可读取实时数据或改写配置。软件主界面可显示飞行时间、温度、距离、有效数据量、距离百分比与声速等信息，并支持波特率、地址、同步模式、零点设置、温度偏移、缓冲区长度等参数的读写。修改完成后建议重新上电，新参数方可生效。

软件下载地址 https://pan.baidu.com/s/5mkVUdx0XXt_LUoL8ijtXrA

5. 结构尺寸

传感器采用 M30 × 1.5 螺纹圆柱外壳，尾部为 M12 连接器出线，本体长度 88 mm。安装时可旋入 M30 × 1.5 的安装孔，或配合螺母固定在支架上。换能器发声面位于机身正面，请保持正面无遮挡，并尽量与被测物表面垂直。

尺寸单位 mm，公差 ±2 mm。

6. 安装与应用说明

6.1 典型安装方式

超声波属于机械波，依靠声波在介质中的传播与反射完成测距，因此对被测物的颜色、透明度和反光特性不敏感，可用于液位、料位与距离检测等场景。常见的安装方式包括垂直对准平面检测距离、伸入容器内部检测液位、在输送线侧向检测物料通过，以及沿台阶或轮廓表面检测高度差。安装时建议换能器正面与被测面垂直，避免声波斜射导致回波衰减。

声速会随空气温度变化，平均温度每变化 6 ℃，声音在空气中的传播速度变化约 1 %。传感器内置的温度补偿可修正其中 80 % ～ 90 % 的误差，但温度补偿存在一定迟滞，当环境温度快速波动时，建议配合外部温度监测对测量值做二次修正，并避免在阳光下直接暴晒。

6.2 注意事项

为防止传感器故障、操作故障或特性恶化，请勿在以下情况或类似情况下使用。

• 超声波传感器具有方向性，请确认安装位置，换能器正面尽量与被测物垂直

• 请勿高于额定温度使用或存储，以保证可靠性与使用寿命

• 不能在真空区或防爆区使用

• 请勿在大气不均匀、存在温度梯度的环境中使用，否则会带来测量误差

• 请勿在溶解性有机物环境中使用，也不要存储在腐蚀性气体环境中，尤其是氯化氢、硫化氢以及酸、碱、盐等环境

• 仓储过程中注意正常的温度与湿度，注意防潮，防止引脚氧化，避免温度与湿度突然变化

• 直接安装到线路板或加装外壳时，建议在传感器与线路板之间增加缓冲垫材料

• 使用时避免强烈的机械震动，工作环境不应有强烈的电磁干扰

• 使用环境中不能有快速流动的气流，否则会影响测量精度与灵敏度

• 若应用于非标准频率等特殊条件，请提前告知我方所需的具体工作条件与电路，以便定制

• 使用本公司产品出现问题时请及时联系我方工作人员，在传感器外观不损坏的情况下可申请调换

• 传感器不得私自拆开，因私自拆开造成的损坏不在保修范围内

7. 版本更新记录

8. 同系列型号对比

WT4601A 系列提供 C01、C02、C03 三种量程规格，三者在测量范围、盲区、波束角度、外壳材质与出线长度上有所区别，其余电气与通信参数保持一致。下表参数均取自各型号说明书 V1.00，供选型参考。