Technológia snímača teploty

Čo je snímač teploty DS18B20?

Čo je snímač teploty DS18B20?

DS18B20 je digitálny snímač teploty založený na protokole jednej zbernice. Má vysokú presnosť, nízka spotreba energie a flexibilné vlastnosti inštalácie, a je široko používaný v rôznych systémoch monitorovania teploty. Jeho základné technické vlastnosti, scenáre aplikácie a body výberu sú nasledovné:
I. Základné vlastnosti
Komunikácia po jednej zbernici
Na dokončenie obojsmernej komunikácie je potrebná iba jedna dátová linka, podpora viacerých zariadení paralelne (až do 128 zariadenia je možné pripojiť), a zariadenia je možné rozlíšiť podľa 64-bitového jedinečného ROM ID.
Vysoko presné meranie teploty
Rozsah merania teploty je ‌-55°C ~ +125°C‌, a presnosť je ‌±0,5°C‌ v rozsahu ‌-10°C ~ +85°C‌;
Rozlíšenie je možné nakonfigurovať na ‌9~12 bitov‌ (predvolená 12 bitov), a najvyššie rozlíšenie je ‌0,0625 °C‌.
Integrovaný dizajn
Zabudovaná EEPROM ukladá prah alarmu a konfiguráciu rozlíšenia, ktoré sa nestratia pri vypnutí napájania; podporuje režim parazitného napájania (nie je potrebné žiadne externé napájanie).
Rôznorodé balenie
Poskytnite balenie TO-92, nerezové závitové balenie, magnetické balenie, atď., vhodné na inštaláciu v úzkych priestoroch, ako sú potrubia, olejové nádrže, obvodové dosky, tam.

Čo je snímač teploty DS18B20?

Čo je snímač teploty DS18B20?

DS18B20 Vodotesný snímač teploty + Modul terminálového adaptéra so súpravou drôtov

DS18B20 Vodotesný snímač teploty + Modul terminálového adaptéra so súpravou drôtov

Zostava funkčného modulu vodotesného snímača teploty DS18B20

Zostava funkčného modulu vodotesného snímača teploty DS18B20

II. Typické aplikačné scenáre

Field‌ Príklady aplikácií
Priemyselná kontrola Meranie teploty obehu vody vo vysokej peci, sledovanie teploty kotla, sledovanie teploty káblových výkopov.
Spotrebná elektronika Inteligentný domáci termostat, monitorovanie prostredia poľnohospodárskych skleníkov, počítačový varovný systém teploty v miestnosti.
"Automobilová elektronika". Riadenie teploty batérie, ochrana motora proti prehriatiu (potreba spolupracovať s kovovými obalmi).
Zdravotnícke vybavenie Prenosný teplomer, detekcia teploty prúdiaceho vzduchu ventilátora.
Špeciálne scenáre Monitorovanie teploty muničného skladu, systém konštantnej teploty v čistej miestnosti (silná ochrana proti rušeniu).

III. Výber a použitie bodov
Dizajn rozhrania
Jedna zbernica musí byť pripojená k pull-up odporu 4,7 kΩ, a dátová linka musí poskytovať silný príťahový prúd, keď je dodávaná parazitná energia.
Optimalizácia presnosti
Doba prevodu pri 12-bitovom rozlíšení je 750 ms, a rozlíšenie môže byť znížené výmenou za rýchlosť v scenároch vysokorýchlostného vzorkovania.
Adaptabilita na životné prostredie
Pre vlhké/korozívne prostredie, zapečatené balenie z nehrdzavejúcej ocele (ako napríklad séria LTM8877) je vybratý;
Pre scenáre s vysokou teplotou (>100° C), nepoužívajte modely TO-92 uzavreté plastom.
Antikolízny mechanizmus
Keď je paralelne pripojených viacero zariadení, ID je potrebné prejsť cez algoritmus vyhľadávania ROM, aby sa predišlo konfliktom zbernice.

digitálny výstup:
DS18B20 poskytuje digitálne údaje o teplote, čo znamená, že nevyžaduje ADC (analógovo-digitálny prevodník) na strane mikrokontroléra.

1-Drôtové rozhranie:
Komunikuje pomocou jedinej dátovej linky, spolu s uzemňovacím vodičom, čo zjednodušuje kabeláž a znižuje počet potrebných pripojení.

Parazitná sila:
Senzor môže pracovať v “parazitnú silu” režim, odber energie priamo z dátovej linky, v niektorých prípadoch eliminuje potrebu externého zdroja energie.

Presnosť:
Môže sa pochváliť presnosťou ±0,5 °C v typickom rozsahu -10 °C až +85 °C.

Teplotný rozsah:
DS18B20 dokáže merať teploty od -55°C do +125°C.

Jedinečné ID:
Každý snímač DS18B20 má jedinečné 64-bitové sériové číslo, umožňuje pripojenie viacerých senzorov k rovnakej 1-Wire zbernici.

Rozlíšenie:
Teplotné rozlíšenie je možné naprogramovať 9, 10, 11, alebo 12 bitov, ovplyvňujúce presnosť odčítania.

IV. Porovnanie s inými snímačmi

Vlastnosti DS18B20 PT100
Typ signálu Digitálny signál (jediný autobus) Analógový signál (zmena odporu)
Presnosť ±0,5°C(-10~85°C) ±0,1 °C (potrebná komplexná kalibrácia)
Zložitosť rozhrania Mimoriadne jednoduché (1 dátová linka) Vyžaduje zdroj konštantného prúdu + vysoko presný ADC
Náklady Nízka (<$1) Vysoká (systémové náklady >$10)

Poznámka: DS18B20 je vhodný pre scenáre s nízkou a strednou teplotou medzi -55 °C a 125 °C. Termočlánky sa odporúčajú pre extrémne vysoké teploty (>200 °C) a platinové rezistory sa odporúčajú pre ultranízke teploty (< -55 °C).