Технологія датчика температури

Що таке датчик температури DS18B20?

Що таке датчик температури DS18B20?

DS18B20 — це цифровий датчик температури на основі протоколу однієї шини. Має високу точність, низьке енергоспоживання та гнучкі характеристики установки, і широко використовується в різних системах контролю температури. Його основні технічні характеристики, сценарії застосування та точки вибору такі:
я. Основні характеристики‌
‌Одна шина зв'язку‌
Для завершення двостороннього зв’язку потрібна лише одна лінія передачі даних, підтримка кількох пристроїв паралельно (до 128 пристрої можна підключати), і пристрої можна розрізняти за 64-розрядним унікальним ідентифікатором ПЗУ.
Високоточне вимірювання температури
Діапазон вимірювання температури ‌-55°C ~ +125°C‌, і точність ‌±0,5°C‌ в діапазоні ‌10°C ~ +85°C‌;
Роздільна здатність може бути налаштована на ‌9~12 біт‌ (за замовчуванням 12 шматочки), а найвища роздільна здатність становить ‌0,0625°C‌.
‌ Інтегрований дизайн‌
Вбудований EEPROM зберігає порогове значення тривоги та конфігурацію роздільної здатності, які не будуть втрачені при вимкненні живлення; він підтримує паразитний режим живлення (зовнішнє джерело живлення не потрібне).
Різноманітна упаковка
Надати упаковку ТО-92, упаковка з різьбою з нержавіючої сталі, магнітна упаковка, тощо, підходить для встановлення у вузьких місцях, таких як трубопроводи, масляні резервуари, друковані плати, тощо.

Що таке датчик температури DS18B20?

Що таке датчик температури DS18B20?

Водонепроникний датчик температури DS18B20 + Модуль термінального адаптера з набором проводів

Водонепроникний датчик температури DS18B20 + Модуль термінального адаптера з набором проводів

Блок функціонального модуля водонепроникного датчика температури DS18B20

Блок функціонального модуля водонепроникного датчика температури DS18B20

ІІ. Типові сценарії застосування‌

Поле Приклади застосування
Промисловий контроль Вимірювання температури циркуляції доменної води, моніторинг температури котла, контроль температури кабельної траншеї.
‌Побутова електроніка‌ Розумний домашній термостат, моніторинг середовища сільськогосподарських теплиць, система попередження про температуру в комп'ютерній кімнаті.
‌Автомобільна електроніка‌ Керування температурою акумуляторної батареї, захист двигуна від перегріву (потрібно співпрацювати з металевою тарою).
Медичне обладнання Портативний термометр, визначення температури повітряного потоку вентилятора.
Особливі сценарії Контроль температури на складах боєприпасів, система постійної температури чистого приміщення (сильний захист від перешкод).

III. Вибір і використання балів‌
Дизайн інтерфейсу
Одну шину потрібно підключити до підтягуючого резистора 4,7 кОм, і лінія передачі даних повинна забезпечувати сильний підтягуючий струм, коли подається паразитне живлення.
‌Оптимізація точності‌
Час перетворення при роздільній здатності 12 біт становить 750 мс, і роздільна здатність може бути зменшена в обмін на швидкість у сценаріях високошвидкісної вибірки.
Екологічна адаптивність
Для вологих/корозійних середовищ, герметична упаковка з нержавіючої сталі (такі як серія LTM8877) вибрано;
Для сценаріїв високої температури (>100°C), уникайте використання моделей TO-92 із пластиковим ущільненням.
Механізм проти зіткнення
Коли кілька пристроїв підключено паралельно, ідентифікатор потрібно пройти через алгоритм пошуку ПЗУ, щоб уникнути конфліктів шини.

цифровий вихід:
DS18B20 забезпечує цифрове вимірювання температури, тобто для нього не потрібен АЦП (аналого-цифровий перетворювач) на стороні мікроконтролера.

1-Дротовий інтерфейс:
Він спілкується за допомогою однієї лінії передачі даних, разом із проводом заземлення, що спрощує підключення та зменшує кількість необхідних з’єднань.

Сила паразитів:
Датчик може працювати в “паразитна влада” режим, живлення безпосередньо від лінії передачі даних, усуваючи в деяких випадках потребу у зовнішньому джерелі живлення.

Точність:
Він може похвалитися точністю ±0,5°C у типовому діапазоні від -10°C до +85°C.

Діапазон температур:
DS18B20 може вимірювати температуру від -55°C до +125°C.

Унікальний ID:
Кожен датчик DS18B20 має унікальний 64-бітний серійний номер, що дозволяє підключати декілька датчиків до однієї шини 1-Wire.

роздільна здатність:
Температурну роздільну здатність можна запрограмувати 9, 10, 11, або 12 шматочки, впливає на точність показань.

IV. Порівняння з іншими датчиками‌

Особливості‌ DS18B20 PT100
Тип сигналу Цифровий сигнал (один автобус) Аналоговий сигнал (зміна опору)
Точність ±0,5 °C(-10~85 °C) ±0,1°C (потрібне комплексне калібрування)
Складність інтерфейсу Надзвичайно просто (1 лінія даних) Потрібне джерело постійного струму + високоточний АЦП
Вартість Низький (<$1) Високий (вартість системи >$10)

Примітка: DS18B20 підходить для низьких і середніх температурних сценаріїв від -55°C до 125°C. Термопари рекомендуються для надвисоких температур (>200°C) і платинові резистори рекомендуються для наднизьких температур (<-55°C).