R4CVA02 : Mini module d’entrée analogique à 2 canaux avec RS485 Modbus RTU

R4CVA02 est un module d’acquisition d’entrées analogiques ultra-compact à deux canaux, conçu pour mesurer des signaux externes de tension ou de courant et transmettre les données de mesure à un contrôleur hôte via une interface RS485.

Prenant en charge la communication Modbus RTU, le R4CVA02 permet aux automates programmables industriels (API), aux ordinateurs industriels, aux systèmes embarqués et aux applications de surveillance de collecter des données de capteurs analogiques à l’aide de commandes série standard.

Le module est disponible en différentes versions matérielles pour la mesure de tension ou de courant, avec différentes options d’alimentation. Selon la version sélectionnée, il peut acquérir des signaux de 0–5 V, 0–10 V, 0–20 mA ou 4–20 mA.

Grâce à sa conception miniature sur circuit imprimé, le R4CVA02 est particulièrement utile pour les projets embarqués où l’espace d’installation et le coût sont des considérations importantes.

2. Caractéristiques principales

  • Deux canaux d’entrée analogique : Surveille deux signaux analogiques indépendants.

  • Plusieurs versions d’entrée : Choisissez la mesure de tension ou la mesure de courant selon l’application.

  • Mesure de tension : Prend en charge les signaux de capteurs compatibles 0–5 V et 0–10 V.

  • Mesure de courant : Prend en charge les transmetteurs compatibles 0–20 mA et 4–20 mA.

  • Communication RS485 : Convient à l’acquisition de données à distance et à la surveillance distribuée.

  • Protocole Modbus RTU : Compatible avec les API, PC et contrôleurs embarqués pris en charge.

  • CAN 12 bits : Convertit les signaux d’entrée analogiques en données de mesure numériques.

  • Incréments de mesure précis : Affiche les valeurs de tension ou de courant par incréments de 0,01 V ou 0,01 mA, selon la version.

  • Prise en charge de l’étalonnage : Permet d’effectuer un étalonnage pour améliorer la précision des mesures lorsque cela est nécessaire.

  • Alimentation flexible : Disponible en versions 4–5,5 V CC et 6–25 V CC.

  • Conception ultra-compacte : Environ 30 × 15 × 3,5 mm.

  • Mise en réseau de plusieurs appareils : Prend en charge jusqu’à 247 appareils en mode de commande Modbus, sous réserve d’adressage et des conditions du réseau.

3. Spécifications techniques

Paramètre Spécification
Modèle R4CVA02
Type de module Acquisition d’entrées analogiques à 2 canaux
Nombre de canaux 2
Versions d’entrée de tension 0–5 V / 0–10 V
Versions d’entrée de courant 0–20 mA / 4–20 mA
Plage de mesure de tension 0–11 V
Plage de mesure de courant 0–21 mA
Résolution CAN 12 bits
Incrément de mesure rapporté 0,01 V / 0,01 mA
Précision indiquée par le fabricant Environ 0,5 %
Options d’alimentation 4–5,5 V CC ou 6–25 V CC
Courant de fonctionnement Environ 9–13 mA
Interface de communication RS485
Protocole de communication Modbus RTU
Codes de fonction de lecture 03 / 04
Codes de fonction d’écriture 06 / 16
Dimensions Environ 30 × 15 × 3,5 mm
Poids Environ 2 g

Les spécifications sont basées sur les informations publiées par le fabricant concernant le produit. Les plages d’entrée, les exigences d’alimentation et les performances de mesure dépendent de la version matérielle sélectionnée. Consultez le manuel en vigueur avant l’intégration.

4. Fonctionnement du R4CVA02

Le R4CVA02 mesure un signal analogique externe et le convertit en données numériques à l’aide de son convertisseur analogique-numérique (CAN). La mesure obtenue peut ensuite être demandée par un maître Modbus RTU via le bus RS485.

Une installation typique comprend :

  1. Un capteur ou un transmetteur analogique.

  2. Le module Eletechsup R4CVA02.

  3. Un adaptateur RS485-USB, un API ou un contrôleur embarqué.

  4. Un logiciel qui lit, affiche, enregistre ou traite les mesures.

Par exemple, un module de version tension peut surveiller deux capteurs compatibles à sortie de tension. Un module de version courant peut acquérir deux signaux compatibles de boucle de courant industriel.

Le contrôleur hôte lit périodiquement les registres de mesure et convertit les valeurs en unités d’ingénierie significatives si nécessaire.

Important : Les types d’entrée de tension et de courant dépendent de la version matérielle. Ne supposez pas qu’un seul module puisse accepter simultanément tous les types de signaux de tension et de courant.

5. Intégration GitHub : Home Assistant et Modbus RTU

L’un des avantages pratiques du R4CVA02 est qu’il est répertorié dans le projet public GitHub ha-modbus-manager.

Dépôt GitHub : arturmietek/ha-modbus-manager

Ce projet fournit une intégration Modbus RTU pour Home Assistant, comprenant une bibliothèque d’appareils partagée et des définitions d’appareils basées sur YAML. Sa bibliothèque d’appareils comprend une définition du R4CVA02 pour l’acquisition de tension à deux canaux.

Applications potentielles avec Home Assistant

Le R4CVA02 peut servir d’interface d’acquisition de données analogiques pour une installation Home Assistant lorsque la version matérielle, la cartographie des registres et la configuration logicielle sont compatibles.

Les applications possibles incluent :

  • La surveillance de capteurs à sortie de tension.

  • L’affichage de mesures analogiques sur un tableau de bord.

  • L’enregistrement de l’historique des mesures.

  • Le déclenchement d’automatisations lorsque les relevés des capteurs franchissent les seuils configurés.

  • L’intégration de mesures analogiques dans un réseau de surveillance Modbus plus vaste.

Par exemple, un capteur de tension compatible pourrait être connecté à un canal d’entrée, et Home Assistant pourrait afficher la mesure acquise sous forme d’entité de capteur.

La configuration exacte doit être reprise dans la définition d’appareil actuelle du dépôt et vérifiée par rapport à la documentation des registres du fabricant.

Déroulement typique de l’intégration

  1. Connectez le R4CVA02 à un adaptateur RS485 ou à une passerelle Modbus approprié.

  2. Vérifiez la tension d’alimentation, l’adresse esclave et les paramètres de communication série du module.

  3. Installez ou configurez l’intégration Modbus de Home Assistant.

  4. Utilisez la définition d’appareil du dépôt comme référence.

  5. Vérifiez les adresses de registres, le facteur d’échelle et les valeurs renvoyées par rapport au matériel.

  6. Confirmez que les relevés affichés correspondent aux signaux d’entrée réels.

Référence GitHub : https://github.com/arturmietek/ha-modbus-manager

6. Intégration Python pour des applications personnalisées

Les développeurs qui préfèrent créer leurs propres applications peuvent utiliser Python et une bibliothèque Modbus RTU pour lire les mesures du R4CVA02.

Le dépôt GitHub ul-gh/cheap_modbus_rtu constitue un autre point de départ utile pour l’intégration matérielle Modbus d’Eletechsup.

Un exemple Python générique utilisant PyModbus est présenté ci-dessous :

from pymodbus.client import ModbusSerialClient

client = ModbusSerialClient(
    port="/dev/ttyUSB0",
    baudrate=9600,
    parity="N",
    stopbits=1,
    bytesize=8,
    timeout=1
)

if client.connect():
    # Exemple à titre illustratif uniquement.
    # Vérifiez l’adresse réelle du registre,
    # le code de fonction et la quantité dans le
    # manuel de communication du R4CVA02.
    response = client.read_holding_registers(
        address=0,
        count=2,
        device_id=1
    )

    if not response.isError():
        print(response.registers)

    client.close()

Cet exemple illustre le flux général de communication série ; il ne s’agit pas d’un script vérifié et prêt à l’emploi pour la lecture des registres du R4CVA02. L’adresse du registre, la quantité, l’ID esclave, le débit et le code de fonction doivent correspondre à la configuration réelle du module et à la documentation du protocole.

Selon la cartographie des registres, les mesures d’entrée peuvent devoir être lues à l’aide du code de fonction 04 ou du code de fonction 03. Le logiciel doit utiliser le bon code de fonction et le bon facteur d’échelle des données pour la version sélectionnée.

Une fois la communication établie, l’application peut traiter les mesures, les enregistrer dans une base de données ou les transmettre à un tableau de bord ou à un service de surveillance.

7. Applications pratiques

Surveillance de capteurs industriels

Le R4CVA02 peut collecter des signaux analogiques provenant de capteurs industriels compatibles et mettre les relevés à disposition d’un API ou d’un ordinateur. Cela est utile pour les projets nécessitant un petit nombre de canaux d’entrée analogiques sans baie d’E/S de taille standard.

Mesure de la pression, du débit et du niveau

De nombreux transmetteurs industriels fournissent une sortie 4–20 mA. La version à entrée de courant peut acquérir des signaux de transmetteurs compatibles pour surveiller la pression, le débit, le niveau de liquide et d’autres variables de processus.

Le logiciel hôte peut convertir le courant mesuré en la valeur d’ingénierie correspondante à l’aide de la plage configurée du capteur.

Pour un transmetteur linéaire 4–20 mA, la mesure normalisée est :

[
\text{Fraction}=\frac{I-4}{20-4}
]

où (I) est le courant mesuré en milliampères. La fraction peut ensuite être appliquée à la plage de mesure nominale du capteur.

Acquisition de signaux de tension

La version à entrée de tension convient aux capteurs compatibles 0–5 V et 0–10 V, aux sorties analogiques et aux signaux de commande.

Elle peut être utilisée pour l’enregistrement de données, la surveillance d’équipements et les systèmes de mesure embarqués lorsque le signal de tension se situe dans la plage prise en charge par le module.

Maison connectée et automatisation du bâtiment

Associé à une interface RS485 compatible et à un logiciel tel que Home Assistant, le module peut fournir des mesures analogiques pour des projets personnalisés de surveillance et d’automatisation du bâtiment.

Systèmes embarqués et équipements OEM

Ses dimensions miniatures rendent le R4CVA02 adapté à l’intégration dans des circuits imprimés personnalisés, des dispositifs de surveillance compacts et des équipements OEM où l’espace sur la carte est limité.

8. Pourquoi choisir le R4CVA02 d’Eletechsup ?

Le R4CVA02 offre une solution compacte et économique pour ajouter deux canaux d’entrée analogique à un système de commande ou de surveillance basé sur RS485.

Ses principaux avantages incluent :

  • Acquisition analogique à deux canaux sur une empreinte de circuit imprimé très réduite.

  • Versions distinctes d’entrée de tension et de courant.

  • Communication Modbus RTU pour les contrôleurs industriels compatibles.

  • Options d’alimentation flexibles.

  • Références GitHub publiques pour l’intégration logicielle.

  • Adapté aux applications embarquées et aux projets de surveillance sensibles au coût.

Avant de sélectionner le module, les ingénieurs doivent vérifier le type d’entrée, la version d’alimentation, la précision de mesure, les exigences d’isolation électrique, la cartographie des registres et le câblage.

Conclusion

Le R4CVA02 d’Eletechsup est un module miniature d’entrée analogique à deux canaux conçu pour la mesure de tension ou de courant via une connexion RS485 Modbus RTU.

Son format compact et ses multiples versions matérielles le rendent utile pour la surveillance de capteurs, l’automatisation industrielle, l’acquisition de données embarquée et l’intégration à la maison connectée. Le projet public GitHub ha-modbus-manager fournit une référence pratique pour intégrer la version à entrée de tension à Home Assistant, tandis que les bibliothèques Modbus basées sur Python offrent une base pour des applications de surveillance personnalisées.

Pour les développeurs et les fabricants d’équipements à la recherche d’une interface d’acquisition analogique à faible coût, le R4CVA02 constitue un pont simple entre les capteurs analogiques externes et les systèmes de surveillance basés sur des logiciels.

Informations officielles sur le produit : Eletechsup R4CVA02

GitHub — Intégration Modbus de Home Assistant : https://github.com/arturmietek/ha-modbus-manager

GitHub — Bibliothèque Modbus RTU Python : https://github.com/ul-gh/cheap_modbus_rtu

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