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    ds18b20测温原理介绍

    发布者:深铭易购     发布时间:2019-09-16    浏览量:2056

    ds18b20测温原理介绍

    DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改善型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比,他能够直接读出被测温度而且可根据实际要求经过简略的编程实现9~12位的数字值读数方法。能够别离在93.75 ms和750 ms内完结9位和12位的数字量,而且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需求一根口线(单线接口)读写,温度变换功率来源于数据总线,总线自身也能够向所挂接的DS18B20供电,而无需额定电源。因而运用DS18B20可使体系结构更趋简略,可靠性更高。他在测温精度、转化时刻、传输距离、分辩率等方面较DS1820有了很大的改善,给用户带来了更方便的运用和更令人满意的作用。


    DS18B20的主要特性

      1)适应电压范围3.0V~5.5V,在寄生电源方法下可由数据线供电。

      2)DS18B20与微处理器之间仅需求—条口线即可双向通讯。

      3)支持多点组网功用,多个DS18B20能够并联在唯—的三线上,实现组网多点测温。

      4)不需求任何外围元件,悉数传感元件及转化电路集成在外形如一只三极管的电路内。

      5)测温范围-55℃~+125℃,在-lO℃~+85℃时精度为±0.5℃。

      6)可编程的分辩率为9位~12位,对应的可分辩温度别离为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温。

      7)在9位分辩率时,最多93.75ms便可把温度转化为数字,12位分辩率时最多750ms便可把温度值转化为数字。

      8)直接输出数字温度信号,以一线总线串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力。

      9)电源极性接反时,芯片不会因发热而焚毁,但不能正常作业。


      DS18B20遵循单总线协议,每次测温时必须有初始化、传送ROM指令、传送RAM指令、数据交换等4个过程。


    ds18b20作业原理介绍

      DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,只是得到的温度值的位数因分辩率不同而不同,且温度转化时的延时时刻由2s减为750ms。DS18B20测温原理如图3所示。图中低温度系数晶振的振动频率受温度影响很小,用于发生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度改动其振动率明显改动,所发生的信号作为计数器2的脉冲输入。

      计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振发生的脉冲信号进行减法计数,当计数器1的预置值减到0时,温度寄存器的值将加1,计数器1的预置将从头被装入,计数器1从头开始对低温度系数晶振发生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计数器2计数到0时,中止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和批改测温过程中的非线性,其输出用于批改计数器1的预置值。


    ds18b20测温原理介绍

      DS18B20的测温原理如图2所示,图中低温度系数晶振的振动频率受温度的影响很小,用于发生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1,高温度系数晶振随温度改动其震动频率明显改动,所发生的信号作为减法计数器2的脉冲输入,图中还隐含着计数门,当计数门翻开时,DS18B20就对低温度系数振动器发生的时钟脉冲后进行计数,进而完结温度丈量。

      计数门的敞开时刻由高温度系数振动器来决定,每次丈量前,首先将-55 ℃所对应的基数别离置入减法计数器1和温度寄存器中,减法计数器1和温度寄存器被预置在 -55 ℃ 所对应的一个基数值。

      减法计数器1对低温度系数晶振发生的脉冲信号进行减法计数,当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1,减法计数器1的预置将从头被装入,减法计数器1从头开始对低温度系数晶振发生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器2计数到0时,中止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。


      图2中的斜率累加器用于补偿和批改测温过程中的非线性,其输出用于批改减法计数器的预置值,只要计数门仍未封闭就重复上述过程,直至温度寄存器值达到被测温度值,这便是DS18B20的测温原理。


      另外,因为DS18B20单线通讯功用是分时完结的,他有严厉的时隙概念,因而读写时序很重要。体系对DS18B20的各种操作必须按协议进行。操作协议为:初始化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功用指令→发存储器操作指令→处理数据。各种操作的时序图与DS1820相同。


    注:图文源自网络,如有侵权问题请联系删除。

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