Technologie teplotního senzoru

Co je teplotní senzor DS18B20?

Co je teplotní senzor DS18B20?

DS18B20 je digitální teplotní senzor založený na protokolu jedné sběrnice. Má vysokou přesnost, nízká spotřeba energie a flexibilní instalační vlastnosti, a je široce používán v různých systémech monitorování teploty. Jeho základní technické vlastnosti, scénáře aplikace a body výběru jsou následující:
I. Základní charakteristiky‌
Komunikace po jedné sběrnici
K dokončení obousměrné komunikace je potřeba pouze jedna datová linka, podpora více zařízení paralelně (až do 128 zařízení lze připojit), a zařízení lze odlišit 64bitovým jedinečným ROM ID.
‌Vysoce přesné měření teploty‌
Rozsah měření teploty je ‌-55°C ~ +125°C‌, a přesnost je ‌±0,5°C‌ v rozsahu ‌-10°C ~ +85°C‌;
Rozlišení lze nakonfigurovat na ‌9~12 bitů‌ (výchozí 12 bitů), a nejvyšší rozlišení je ‌0,0625°C‌.
‌ Integrated Design‌
Vestavěná EEPROM ukládá práh alarmu a konfiguraci rozlišení, které se neztratí při vypnutí napájení; podporuje režim parazitního napájení (není potřeba externí napájení).
Různorodé balení
Poskytněte balení TO-92, nerezové závitové balení, magnetické balení, atd., vhodné pro instalaci v úzkých prostorech, jako jsou potrubí, olejové nádrže, obvodové desky, atd.

Co je teplotní senzor DS18B20?

Co je teplotní senzor DS18B20?

DS18B20 Vodotěsná sonda teplotního senzoru + Modul terminálového adaptéru se sadou drátů

DS18B20 Vodotěsná sonda teplotního senzoru + Modul terminálového adaptéru se sadou drátů

Sestava funkčního modulu vodotěsného snímače teploty DS18B20

Sestava funkčního modulu vodotěsného snímače teploty DS18B20

II. Typické scénáře aplikace‌

Pole Příklady aplikace
Průmyslové ovládání Měření teploty oběhu vody ve vysoké peci, hlídání teploty kotle, sledování teploty kabelového výkopu.
Spotřební elektronika Inteligentní domácí termostat, monitorování prostředí zemědělských skleníků, počítačový varovný systém pokojové teploty.
"Automobilová elektronika". Řízení teploty baterie, ochrana proti přehřátí motoru (potřeba spolupracovat s kovovými obaly).
Zdravotnické vybavení Přenosný teploměr, detekce teploty proudícího vzduchu ventilátorem.
Zvláštní scénáře Monitorování teploty muničních skladů, systém konstantní teploty čisté místnosti (silná ochrana proti rušení).

Iii. Výběr a použití bodů
Design rozhraní
Jedna sběrnice musí být připojena k pull-up rezistoru 4,7 kΩ, a datové vedení musí poskytovat silný přítahový proud, když je dodáváno parazitní napájení.
‌Optimalizace přesnosti‌
Doba převodu při 12bitovém rozlišení je 750 ms, a rozlišení lze snížit výměnou za rychlost ve scénářích vysokorychlostního vzorkování.
‌ Adaptabilita Environmentálního ‌
Pro vlhké/korozivní prostředí, utěsněné nerezové balení (jako je řada LTM8877) je vybráno;
Pro scénáře s vysokou teplotou (>100° C.), nepoužívejte modely TO-92 s plastovým těsněním.
Antikolizní mechanismus
Když je paralelně připojeno více zařízení, ID je třeba procházet vyhledávacím algoritmem ROM, aby se zabránilo konfliktům sběrnice.

digitální výstup:
DS18B20 poskytuje digitální údaje o teplotě, což znamená, že nevyžaduje ADC (analogově-digitální převodník) na straně mikrokontroléru.

1-Drátové rozhraní:
Komunikuje pomocí jediné datové linky, spolu s uzemňovacím vodičem, což zjednodušuje kabeláž a snižuje počet potřebných připojení.

Parazitní síla:
Senzor může pracovat v “parazitní síla” režimu, odběr energie přímo z datové linky, v některých případech eliminuje potřebu externího zdroje energie.

Přesnost:
Může se pochlubit přesností ±0,5 °C v typickém rozsahu -10 °C až +85 °C.

Teplotní rozsah:
DS18B20 dokáže měřit teploty od -55°C do +125°C.

Jedinečné ID:
Každý senzor DS18B20 má jedinečné 64bitové sériové číslo, umožňuje připojení více senzorů ke stejné 1-Wire sběrnici.

Rezoluce:
Teplotní rozlišení lze naprogramovat 9, 10, 11, nebo 12 bitů, ovlivňující přesnost odečtů.

IV. Srovnání s jinými senzory

Vlastnosti DS18B20 PT100
Typ signálu Digitální signál (jediný autobus) Analogový signál (změna odporu)
přesnost ±0,5°C(-10~85°C) ±0,1 °C (nutná složitá kalibrace)
Složitost rozhraní Velmi jednoduché (1 datová linka) Vyžaduje zdroj konstantního proudu + vysoce přesný ADC
náklady Nízký (<$1) Vysoký (systémové náklady >$10)

Poznámka: DS18B20 je vhodný pro scénáře s nízkou a střední teplotou mezi -55 °C a 125 °C. Termočlánky se doporučují pro extrémně vysoké teploty (>200 °C) a platinové rezistory se doporučují pro extrémně nízké teploty (<-55°C).