Tecnologia dei sensori di temperatura

Cos'è il sensore di temperatura DS18B20?

Cos'è il sensore di temperatura DS18B20?

DS18B20 è un sensore di temperatura digitale basato sul protocollo a bus singolo. Ha un'alta precisione, basso consumo energetico e caratteristiche di installazione flessibili, ed è ampiamente utilizzato in vari sistemi di monitoraggio della temperatura. Le sue principali caratteristiche tecniche, gli scenari applicativi e i punti di selezione sono i seguenti:
IO. Caratteristiche principali‌
‌Comunicazione a bus singolo‌
È necessaria una sola linea dati per completare la comunicazione bidirezionale, supportare più dispositivi in ​​parallelo (fino a 128 è possibile collegare dispositivi), e i dispositivi possono essere distinti dall'ID ROM univoco a 64 bit.
‌Misurazione della temperatura ad alta precisione‌
L'intervallo di misurazione della temperatura è ‌-55°C ~ +125°C‌, e la precisione è ‌±0,5°C‌ nell'intervallo ‌-10°C ~ +85°C‌;
La risoluzione può essere configurata su ‌9~12 bit‌ (predefinito 12 bit), e la risoluzione più alta è ‌0,0625°C‌.
‌Design integrato‌
La EEPROM integrata memorizza la soglia di allarme e la configurazione della risoluzione, che non andrà perso quando l'alimentazione è spenta; supporta la modalità di alimentazione parassita (non è necessaria alcuna alimentazione esterna).
‌Confezione varia‌
Fornire l'imballaggio TO-92, confezione filettata in acciaio inox, confezione magnetica, ecc., adatto per l'installazione in spazi ristretti come tubazioni, serbatoi dell'olio, circuiti stampati, ecc.

Cos'è il sensore di temperatura DS18B20?

Cos'è il sensore di temperatura DS18B20?

DS18B20 Sonda sensore di temperatura impermeabile + Modulo adattatore terminale con set di cavi

DS18B20 Sonda sensore di temperatura impermeabile + Modulo adattatore terminale con set di cavi

Gruppo modulo funzione sensore di temperatura impermeabile DS18B20

Gruppo modulo funzione sensore di temperatura impermeabile DS18B20

‌II. Scenari applicativi tipici‌

Campo Esempi di applicazione
Controllo industriale Misurazione della temperatura della circolazione dell'acqua nell'altoforno, monitoraggio della temperatura della caldaia, monitoraggio della temperatura della trincea dei cavi.
‌Elettronica di consumo‌ Termostato domestico intelligente, monitoraggio dell'ambiente delle serre agricole, sistema di allarme della temperatura della sala computer.
‌Elettronica automobilistica‌ Gestione della temperatura del pacco batteria, protezione dal surriscaldamento del motore (è necessario collaborare con gli imballaggi in metallo).
‌Attrezzature mediche Termometro portatile, rilevamento della temperatura del flusso d'aria del ventilatore.
‌Scenari speciali‌ Monitoraggio della temperatura del deposito munizioni, sistema a temperatura costante per camera bianca (forte anti-interferenza).

III. Punti di selezione e utilizzo‌
‌Progettazione dell'interfaccia‌
Un singolo bus deve essere collegato a un resistore pull-up da 4,7 kΩ, e la linea dati deve fornire una forte corrente di pull-up quando viene fornita alimentazione parassita.
‌Ottimizzazione della precisione‌
Il tempo di conversione con una risoluzione a 12 bit è 750 ms, e la risoluzione può essere ridotta in cambio di velocità negli scenari di campionamento ad alta velocità.
‌ Adattabilità ambientale‌
Per ambienti umidi/corrosivi, confezione sigillata in acciaio inossidabile (come la serie LTM8877) è selezionato;
Per scenari ad alta temperatura (>100°C), evitare di utilizzare modelli TO-92 con chiusura in plastica.
‌Meccanismo anticollisione‌
Quando più dispositivi sono collegati in parallelo, l'ID deve essere attraversato dall'algoritmo di ricerca ROM per evitare conflitti di bus.

uscita digitale:
Il DS18B20 fornisce letture digitali della temperatura, il che significa che non richiede un ADC (convertitore analogico-digitale) lato microcontrollore.

1-Interfaccia filo:
Comunica utilizzando un'unica linea dati, insieme a un filo di terra, che semplifica il cablaggio e riduce il numero di connessioni necessarie.

Potere parassita:
Il sensore può funzionare in “potere parassitario” modalità, prelevando energia direttamente dalla linea dati, eliminando in alcuni casi la necessità di una fonte di alimentazione esterna.

Precisione:
Vanta una precisione di ±0,5°C su un intervallo tipico compreso tra -10°C e +85°C.

Intervallo di temperatura:
Il DS18B20 può misurare temperature da -55°C a +125°C.

ID univoco:
Ogni sensore DS18B20 ha un numero di serie univoco a 64 bit, consentendo di collegare più sensori allo stesso bus 1-Wire.

Risoluzione:
La risoluzione della temperatura può essere programmata su 9, 10, 11, O 12 bit, influenzando la precisione delle letture.

IV. Confronto con altri sensori‌

Caratteristiche DS18B20 PT100
‌Tipo di segnale‌ Segnale digitale (singolo autobus) Segnale analogico (cambiamento di resistenza)
precisione ±0,5°C(-10~85°C) ±0,1°C (è necessaria una calibrazione complessa)
Complessità dell'interfaccia Estremamente semplice (1 riga di dati) Richiede una fonte di corrente costante + ADC ad alta precisione
costo Basso (<$1) Alto (costo del sistema >$10)

Nota: DS18B20 è adatto per scenari di bassa e media temperatura tra -55°C e 125°C. Le termocoppie sono consigliate per temperature ultra elevate (>200°C) e i resistori al platino sono consigliati per temperature ultrabasse (<-55°C).