溫度感測器技術

什麼是DS18B20溫度傳感器?

什麼是DS18B20溫度傳感器?

DS18B20是一款基於單總線協議的數字溫度傳感器. 它具有高精度, 低功耗、安裝靈活的特點, 並廣泛應用於各種溫度監控系統. 其核心技術特點, 應用場景及選型要點如下:
我. 核心特徵‌
‌單總線通信‌
只需一根數據線即可完成雙向通訊, 支持多設備並行 (取決於 128 可以連接設備), 並且可以通過64位唯一的ROM ID來區分設備.
‌高精度溫度測量‌
溫度測量範圍為‌-55°C ~ +125°C‌, 在-10°C ~ +85°C範圍內精度為±0.5°C;
分辨率可配置為‌9~12位‌ (預設 12 位元), 最高分辨率為‌0.0625°C‌.
‌整合設計‌
內置EEPROM存儲報警閾值和分辨率配置, 斷電時不會丟失; 支持寄生供電模式 (無需外部電源).
‌包裝多樣‌‌
提供TO-92封裝, 不銹鋼螺紋包裝, 磁性包裝, ETC。, 適合安裝在管道等狹窄空間, 油罐, 電路板, ETC.

什麼是DS18B20溫度傳感器?

什麼是DS18B20溫度傳感器?

DS18B20 防水溫度感測器探頭 + 帶線組的端子適配器模組

DS18B20 防水溫度感測器探頭 + 帶線組的端子適配器模組

DS18B20防水溫度傳感器功能模塊組件

DS18B20防水溫度傳感器功能模塊組件

‌II. 典型的應用程序場景‌

場地 申請示例
工業控制 高爐水循環溫度測量, 鍋爐溫度監控, 電纜溝溫度監測.
‌消費者電子‌ 智能家居溫控器, 農業溫室環境監測, 機房溫度預警系統.
Automotive電子‌ 電池組溫度管理, 電機過熱保護 (需要與金屬包裝配合).
‌醫療設備 便攜式溫度計, 呼吸機氣流溫度檢測.
‌特殊場景‌ 彈藥庫溫度監測, 潔淨室恆溫系統 (抗干擾性強).

三、. 選擇與使用要點‌
‌界面​​​​設計‌
單總線需接4.7kΩ上拉電阻, 並且數據線在寄生電源供電時需要提供強大的上拉電流.
‌精度優化‌
12位分辨率下的轉換時間為750ms, 並且在高速採樣場景下可以降低分辨率來換取速度.
環境適應性‌
用於潮濕/腐蝕性環境, 不銹鋼密封包裝 (如LTM8877系列) 被選中;
適用於高溫場景 (>100℃), 避免使用塑料密封 TO-92 型號.
‌防碰撞機制‌‌
多台設備並聯時, 需要通過ROM搜索算法遍歷ID以避免總線衝突.

數字輸出:
DS18B20 提供數字溫度讀數, 這意味著它不需要 ADC (類比數位轉換器) 在微控制器側.

1-有線接口:
它使用單數據線進行通信, 與接地線一起, 這簡化了接線並減少了所需的連接數量.

寄生力量:
該傳感器可以工作在 “寄生力量” 模式, 直接從數據線獲取電源, 在某些情況下無需外部電源.

準確性:
它在 -10°C 至 +85°C 的典型範圍內具有 ±0.5°C 的精度.

溫度範圍:
DS18B20 可以測量 -55°C 至 +125°C 的溫度.

唯一ID:
每個 DS18B20 傳感器都有一個唯一的 64 位序列號, 允許多個傳感器連接到同一個 1-Wire 總線.

解決:
溫度分辨率可以編程為 9, 10, 11, 或者 12 位元, 影響讀數精度.

‌. 與其他傳感器的比較‌

特徵 ‌‌DS18B20‌‌ ‌‌PT100‌‌
‌信號類型‌ 數字信號 (單巴士) 類比信號 (電阻變化)
準確性 ±0.5℃(-10~85℃) ±0.1℃ (需要復雜的校準)
接口復雜度 極其簡單 (1 數據線) 需要恆流源 + 高精度ADC
成本 低的 (<$1) 高的 (系統成本 >$10)

筆記: DS18B20適用於-55°C至125°C之間的中低溫場景. 建議在超高溫情況下使用熱電偶 (>200℃) 超低溫時建議使用鉑電阻 (<-55℃).