DS18B20 é um sensor de temperatura digital baseado em protocolo de barramento único. Tem alta precisão, baixo consumo de energia e características de instalação flexíveis, e é amplamente utilizado em vários sistemas de monitoramento de temperatura. Suas principais características técnicas, cenários de aplicação e pontos de seleção são os seguintes:
EU. Características do núcleo
Comunicação de barramento único
Apenas uma linha de dados é necessária para completar a comunicação bidirecional, suportar vários dispositivos em paralelo (até 128 dispositivos podem ser conectados), e dispositivos podem ser distinguidos por ID ROM exclusivo de 64 bits.
Medição de temperatura de alta precisão
A faixa de medição de temperatura é -55°C ~ +125°C, e a precisão é de ±0,5°C dentro da faixa de -10°C ~ +85°C;
A resolução pode ser configurada para 9~12 bits (padrão 12 bits), e a resolução mais alta é 0,0625°C.
Design integrado
A EEPROM integrada armazena o limite do alarme e a configuração da resolução, que não será perdido quando a energia estiver desligada; suporta modo de fonte de alimentação parasita (nenhuma fonte de alimentação externa necessária).
Embalagem diversificada
Fornece embalagem TO-92, embalagem roscada de aço inoxidável, embalagem magnética, etc., adequado para instalação em espaços estreitos, como tubulações, tanques de óleo, placas de circuito, etc..
II. Cenários de aplicação típicos
| Campo | Exemplos de aplicação |
| Controle industrial | Medição da temperatura de circulação da água do alto-forno, monitoramento de temperatura da caldeira, monitoramento de temperatura de valas de cabos. |
| Eletrônicos de consumo | Termostato doméstico inteligente, monitoramento ambiental de estufa agrícola, sistema de alerta de temperatura ambiente de computador. |
| Eletrônica automotiva | Gerenciamento de temperatura da bateria, proteção contra superaquecimento do motor (precisa cooperar com embalagens metálicas). |
| Equipamento médico | Termômetro portátil, detecção de temperatura do fluxo de ar do ventilador. |
| Cenários especiais | Monitoramento de temperatura do depósito de munição, sistema de temperatura constante para sala limpa (forte anti-interferência). |
Iii. Seleção e Pontos de Uso
Design de interface
Um único barramento precisa ser conectado a um resistor pull-up de 4,7kΩ, e a linha de dados precisa fornecer uma forte corrente pull-up quando a energia parasita é fornecida.
Otimização de precisão
O tempo de conversão na resolução de 12 bits é de 750ms, e a resolução pode ser reduzida em troca de velocidade em cenários de amostragem de alta velocidade.
Adaptabilidade ambiental
Para ambientes úmidos/corrosivos, embalagem selada de aço inoxidável (como a série LTM8877) está selecionado;
Para cenários de alta temperatura (>100°C), evite usar modelos TO-92 selados com plástico.
Mecanismo anticolisão
Quando vários dispositivos estão conectados em paralelo, o ID precisa ser percorrido através do algoritmo de busca de ROM para evitar conflitos de barramento.
saída digital:
O DS18B20 fornece leituras digitais de temperatura, o que significa que não requer um ADC (conversor analógico para digital) no lado do microcontrolador.
1-Interface de fio:
Ele se comunica usando uma única linha de dados, junto com um fio terra, o que simplifica a fiação e reduz o número de conexões necessárias.
Poder Parasita:
O sensor pode operar em “poder parasita” modo, extraindo energia diretamente da linha de dados, eliminando a necessidade de uma fonte de alimentação externa em alguns casos.
Precisão:
Possui uma precisão de ±0,5°C em uma faixa típica de -10°C a +85°C.
Faixa de temperatura:
O DS18B20 pode medir temperaturas de -55°C a +125°C.
ID exclusivo:
Cada sensor DS18B20 possui um número de série exclusivo de 64 bits, permitindo que vários sensores sejam conectados ao mesmo barramento de 1 fio.
Resolução:
A resolução da temperatura pode ser programada para 9, 10, 11, ou 12 bits, afetando a precisão das leituras.
4. Comparação com outros sensores
| Características | DS18B20 | PT100 |
| Tipo de sinal | Sinal digital (barramento único) | Sinal analógico (mudança de resistência) |
| precisão | ±0,5°C(-10~85°C) | ±0,1°C (calibração complexa necessária) |
| Complexidade da interface | Extremamente simples (1 linha de dados) | Requer fonte de corrente constante + ADC de alta precisão |
| custo | Baixo (<$1) Alto | (custo do sistema >$10) |
Observação: DS18B20 é adequado para cenários de baixa e média temperatura entre -55°C e 125°C. Termopares são recomendados para temperaturas ultra-altas (>200°C) e resistores de platina são recomendados para temperaturas ultrabaixas (<-55°C).
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