Tecnologia del sensor de temperatura

Què és el sensor de temperatura DS18B20?

Què és el sensor de temperatura DS18B20?

DS18B20 és un sensor de temperatura digital basat en un protocol de bus únic. Té una alta precisió, baix consum d'energia i característiques d'instal·lació flexibles, i s'utilitza àmpliament en diversos sistemes de control de temperatura. Les seves característiques tècniques bàsiques, Els escenaris d'aplicació i els punts de selecció són els següents:
jo. Característiques bàsiques
Comunicació d'autobús únic
Només es necessita una línia de dades per completar la comunicació bidireccional, suportar diversos dispositius en paral·lel (fins a 128 es poden connectar dispositius), i els dispositius es poden distingir per un ID de ROM únic de 64 bits.
Mesurament de temperatura d'alta precisió
El rang de mesura de temperatura és de -55 °C a +125 °C, i la precisió és de ‌±0,5 °C‌ dins del rang de ‌-10 °C a +85 °C‌;
La resolució es pot configurar a ‌9~12 bits‌ (per defecte 12 bites), i la resolució més alta és ‌0,0625°C‌.
Disseny integrat
L'EEPROM integrada emmagatzema el llindar d'alarma i la configuració de resolució, que no es perdrà quan estigui apagat; Admet el mode d'alimentació paràsit (no requereix font d'alimentació externa).
‌Embalatge divers‌
Proporcioneu embalatge TO-92, embalatge roscat d'acer inoxidable, embalatge magnètic, etc., apte per a la instal·lació en espais estrets com canonades, dipòsits de petroli, plaques de circuits, etc.

Què és el sensor de temperatura DS18B20?

Què és el sensor de temperatura DS18B20?

Sonda de sensor de temperatura impermeable DS18B20 + Mòdul adaptador de terminals amb joc de cables

Sonda de sensor de temperatura impermeable DS18B20 + Mòdul adaptador de terminals amb joc de cables

Conjunt de mòduls de funció del sensor de temperatura impermeable DS18B20

Conjunt de mòduls de funció del sensor de temperatura impermeable DS18B20

II. Escenaris d'aplicació típics

Camp Exemples d'aplicació
Control industrial Mesura de la temperatura de circulació de l'aigua dels alts forns, control de la temperatura de la caldera, Monitorització de la temperatura de la rasa del cable.
Electrònica de consum Termòstat domèstic intel·ligent, Seguiment del medi ambient agrícoles d'hivernacle, sistema d'avís de temperatura de la sala d'ordinadors.
Electrònica d'automoció Gestió de la temperatura de la bateria, protecció contra el sobreescalfament del motor (necessitat de cooperar amb envasos metàl·lics).
Equipament mèdic Termòmetre portàtil, Detecció de temperatura del flux d'aire del ventilador.
Escenaris especials Monitorització de la temperatura del dipòsit de municions, sistema de temperatura constant de sala neta (fort anti-interferència).

III. Punts de selecció i ús
Disseny de la interfície
Cal connectar un únic bus a una resistència pull-up de 4,7 kΩ, i la línia de dades ha de proporcionar un fort corrent d'extracció quan es subministra energia parasitària.
Optimització de la precisió
El temps de conversió a una resolució de 12 bits és de 750 ms, i la resolució es pot reduir a canvi de velocitat en escenaris de mostreig d'alta velocitat.
‌Adaptabilitat ambiental‌
Per a ambients humits/corrosius, embalatge segellat d'acer inoxidable (com la sèrie LTM8877) està seleccionat;
Per a escenaris d'alta temperatura (>100° C), eviteu utilitzar models TO-92 segellats amb plàstic.
Mecanisme anti-col·lisió
Quan hi ha diversos dispositius connectats en paral·lel, l'ID s'ha de travessar a través de l'algoritme de cerca ROM per evitar conflictes de bus.

Sortida digital:
El DS18B20 proporciona lectures digitals de temperatura, és a dir, no requereix un ADC (convertidor analògic a digital) al costat del microcontrolador.

1-Interfície de cable:
Es comunica mitjançant una única línia de dades, juntament amb un cable de terra, que simplifica el cablejat i redueix el nombre de connexions necessàries.

Poder paràsit:
El sensor pot funcionar “poder paràsit” mode, extreure energia directament de la línia de dades, eliminant la necessitat d'una font d'alimentació externa en alguns casos.

Precisió:
Té una precisió de ±0,5 °C en un rang típic de -10 °C a +85 °C.

Rang de temperatura:
El DS18B20 pot mesurar temperatures des de -55 °C a +125 °C.

ID únic:
Cada sensor DS18B20 té un número de sèrie únic de 64 bits, permetent connectar diversos sensors al mateix bus d'1 cable.

Resolució:
La resolució de temperatura es pot programar a 9, 10, 11, o 12 bites, afectant la precisió de les lectures.

IV. Comparació amb altres sensors

Característiques DS18B20 PT100
Tipus de senyal Senyal digital (únic autobús) Senyal analògic (canvi de resistència)
Precisió ±0,5 °C (-10 ~ 85 °C) ±0,1 °C (cal un calibratge complex)
Complexitat de la interfície Extremadament senzill (1 línia de dades) Requereix font de corrent constant + ADC d'alta precisió
Cost Baixa (<$1) Alt (cost del sistema >$10)

Nota‌: DS18B20 és adequat per a escenaris de temperatura baixa i mitjana entre -55 °C i 125 °C. Els termoparells es recomanen per a temperatures molt elevades (>200 °C) i resistències de platí es recomanen per a temperatures molt baixes (<-55 °C).