PLC 工控機 嵌入式系統 人機界面 工業以太網 現場總線 變頻器 機器視覺 DCS PAC/PLMC SCADA 工業軟件 ICS信息安全 應用方案 無線通訊
深圳市捷捷電子有限公司
深圳市捷捷電子有限公司
數字溫度傳感器探頭高精度探測反應快 ds18b20
精度: +/- 0.5 C
電源電壓-小: 3 V
電源電壓-大: 5.5 V
接口類型: 單線
分辨率: 9-12 bit
大工作溫度: + 125 ℃
封裝: TO-92-3
工作電源電流: 1.5 mA
工廠包裝數量: 2000
包裝方式：袋裝B
單位重量: 200mg
數字溫度傳感器探頭高精度探測反應快 DS18B20數字溫度傳感器
DS18B20數字溫度傳感器 說明
DS18B20數字溫度傳感器提供9-12位攝氏度溫度測量數據，可編程非易失存儲器設置溫度監測的上限和下限，提供溫度報警。DS18B20通過1-Wire®總線通信，只需要一條數據線 (和地線) 即可與處理器進行數據傳輸。器件可以工作在-55°C至+125°C范圍，在-10°C至+85°C范圍內測量精度為±0.5°C。此外，DS18B20還可以直接利用數據線供電 (寄生供電)，無需外部電源。
每個DS18B20具有*的64位序列號，從而允許多個DS18B20掛接在同一條1-Wire總線。可以方便地采用一個微處理器控制多個分布在較大區域的DS18B20。該功能非常適合HVAC環境控制、樓宇/大型設備/機器/過程監測與控制系統內部的溫度測量等應用。
一、產品概述
由美國DALLAS半導體公司生產的DS18B20型單線智能溫度傳感器,屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器，可把溫度信號直接轉換成串行數字信號供微機處理。采用嚴格的焊接及封裝等工藝，提高了測量精度，延長了使用壽命。
二、參數介紹
工作電源電壓（V）:DC 3～5V
測溫分辨率（%）:+0.06%
工作溫度范圍（℃）:-50℃~ +125℃
測量數據傳送方式: 9～12位數字量串行傳送
輸出線連接方式: 黑色：GND 黃色：DATA 紅色：VDD+
三、產品應用
1、該產品適用于冷凍庫，糧倉，儲罐，電訊機房，電力機房，電纜線槽等測溫和控制領域軸瓦，
2、缸體，紡機，空調，等狹小空間工業設備測溫和控制
3、汽車空調、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。
4、供熱/制冷管道熱量計量，*空調分戶熱能計量和工業領域測溫和控制.
四、具體分部領域：溫度傳感器，溫控典型應用場景，集成電路傳感器，測溫器，感溫器，數字溫度傳感器，糧情測溫，無線測溫，智能冷藏柜，機房測溫，實驗室測溫，咖啡機控制板，電吹風控制板，溫度記錄儀，智能溫控器。
我公司生產的溫度探頭全部采用美國美信公司*DS18B20芯片,質量保證。優質304不銹鋼管封裝 ，強防水， 防潮，防性能腐蝕性能，常用規格有6*50MM，線耳孔固定型外殼,塑料殼等，特別規格外型的殼體可定制。傳感器內部采用進口傳感器環氧樹脂封膠，高導熱，高防水性能。傳感器線材采用國標24#線芯護套線，常規線長一 米。多種線型可選，高低溫線都有，線長可任意定制。常規常年有庫存。
詳細資料請來電索備！多款外型產品供你選擇，特殊產品外形結構及尺寸(可根據客戶實際需求定做),物美價廉，質量保證！
歡迎加工定制：
種類：溫度
材料：聚合物
材料物理性質、半導體
材料晶體結構：多晶
制作工藝：集成
輸出信號：數字型
防護等級：IP68
靈敏度：3S
漂移：0.1%
五、DS18B20 常見問題問答
DS18B20：原理框圖
六、關鍵特性：
1、*的1-Wire®接口僅占用一個通信端口
2、內置溫度傳感器和EEPROM減少外部元件數量
3、測量溫度范圍：-55°C至+125°C (-67°F至+257°F)
4、-10°C至+85°C溫度范圍內測量精度為±0.5°C
5、9位至12位可編程分辨率
6、無需外部元件
7、寄生供電模式下只需要2個操作引腳(DQ和GND)
8、多點通信簡化分布式溫度測量
9、每個器件具有*的64位序列號，存儲在器件ROM內
10、用戶可靈活定義溫度報警門限，通過報警搜索指令找到溫度超出門限的器件
11、提供8引腳SO(150 mils)、8引腳μSOP、3引腳TO-92封裝
數字溫度傳感器探頭高精度探測反應快 DS18B20數字溫度傳感器 規格
型號:DS18B20+
產品種類: 數字可編程邏輯芯片
精度: +/- 0.5 C
電源電壓-小: 3 V
電源電壓-大: 5.5 V
接口類型: 單線
分辨率: 9-12 bit
大工作溫度: + 125 ℃
封裝: TO-92-3
工作電源電流: 1.5 mA
工廠包裝數量: 2000
包裝方式：袋裝B
單位重量: 200mg
DS18B20封裝結構圖
DS18B20引腳定義：
(1)DQ為數字信號輸入/輸出端；
(2)GND為電源地；
(3)VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。
|
|
三、DS18B20工作原理
DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數因分辨率不同而不同，且溫度轉換時的延時時間由2s減為750ms。 DS18B20測溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產生固定頻率的脈沖信號送給計數器1。高溫度系數晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產生的信號作為計數器2的脈沖輸入。計數器1和溫度寄存器被預置在－55℃所對應的一個基數值。計數器1對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行減法計數，當計數器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數器1的預置將重新被裝入，計數器1重新開始對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行計數，如此循環直到計數器2計數到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數值即為所測溫度。圖3中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數器1的預置值。
圖3：DS18B20測溫原理框圖 |
|
DS18B20有4個主要的數據部件：
（1）光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產品類型標號，接著的48位是該DS18B20自身的序列號，后8位是前面56位的循環冗余校驗碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現一根總線上掛接多個DS18B20的目的。
（2）DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數形式提供，以0.0625℃/LSB形式表達，其中S為符號位。
表1:DS18B20溫度值格式表 |
|
這是12位轉化后得到的12位數據，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數值乘于0.0625即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實際溫度。
例如+125℃的數字輸出為07D0H，+25.0625℃的數字輸出為0191H，-25.0625℃的數字輸出為FF6FH，-55℃的數字輸出為FC90H。
表2:DS18B20溫度數據表 |
|
（3）DS18B20溫度傳感器的存儲器
DS18B20溫度傳感器的內部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發器TH、TL和結構寄存器。
（4）配置寄存器
該字節各位的意義如下：
表3：配置寄存器結構 | ||||||||
|
低五位一直都是"1"，TM是測試模式位，用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設置為0，用戶不要去改動。R1和R0用來設置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時被設置為12位）
表4：溫度分辨率設置表 | ||||||||||||||||||||
|
四、 高速暫存存儲器
高速暫存存儲器由9個字節組成，其分配如表5所示。當溫度轉換命令發布后，經轉換所得的溫度值以二字節補碼形式存放在高速暫存存儲器的第0和第1個字節。單片機可通過單線接口讀到該數據，讀取時低位在前，高位在后，數據格式如表1所示。對應的溫度計算：當符號位S=0時，直接將二進制位轉換為十進制；當S=1時，先將補碼變為原碼，再計算十進制值。表?2是對應的一部分溫度值。第九個字節是冗余檢驗字節。
表5：DS18B20暫存寄存器分布 | ||||||||||||||||||||
|
根據DS18B20的通訊協議，主機（單片機）控制DS18B20完成溫度轉換必須經過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位操作，復位成功后發送一條ROM指令，后發送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。復位要求主CPU將數據線下拉500微秒，然后釋放，當DS18B20收到信號后等待16～60微秒左右，后發出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。
表6：ROM指令表 | ||||||||||||||||||
|
表6：RAM指令表 | |||||||||||||||||||||
|
五、DS18B20的應用電路
DS18B20測溫系統具有測溫系統簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優點。下面就是DS18B20幾個不同應用方式下的測溫電路圖：
[1]、DS18B20寄生電源供電方式電路圖
如下面圖4所示，在寄生電源供電方式下，DS18B20從單線信號線上汲取能量：在信號線DQ處于高電平期間把能量儲存在內部電容里，在信號線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。
*的寄生電源方式有三個好處：
1）進行遠距離測溫時，無需本地電源
2）可以在沒有常規電源的條件下讀取ROM
3）電路更加簡潔，僅用一根I/O口實現測溫
要想使DS18B20進行精確的溫度轉換，I/O線必須保證在溫度轉換期間提供足夠的能量，由于每個DS18B20在溫度轉換期間工作電流達到1mA，當幾個溫度傳感器掛在同一根I/O線上進行多點測溫時，只靠4.7K上拉電阻就無法提供足夠的能量，會造成無法轉換溫度或溫度誤差*。
因此，圖4電路只適應于單一溫度傳感器測溫情況下使用，不適宜采用電池供電系統中。并且工作電源VCC必須保證在5V，當電源電壓下降時，寄生電源能夠汲取的能量也降低，會使溫度誤差變大。
注：站長曾經就此電路做過實驗，在實驗中，降低電源電壓VCC，當低于4.5V時，測出的溫度值比實際的溫度高，誤差較大。。。當電源電壓降為4V時，溫度誤差有3℃之多，這就應該是因為寄生電源汲取能量不夠造成的吧，因此，站長建議大家在開發測溫系統時不要使用此電路。
圖4 |
[2]、DS18B20寄生電源強上拉供電方式電路圖
改進的寄生電源供電方式如下面圖5所示，為了使DS18B20在動態轉換周期中獲得足夠的電流供應，當進行溫度轉換或拷貝到E2存儲器操作時，用MOSFET把I/O線直接拉到VCC就可提供足夠的電流，在發出任何涉及到拷貝到E2存儲器或啟動溫度轉換的指令后，必須在多10μS內把I/O線轉換到強上拉狀態。在強上拉方式下可以解決電流供應不走的問題，因此也適合于多點測溫應用，缺點就是要多占用一根I/O口線進行強上拉切換。
圖5 |
注意：在圖4和圖5寄生電源供電方式中，DS18B20的VDD引腳必須接地
[3]、DS18B20的外部電源供電方式
在外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，此時I/O線不需要強上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉換精度，同時在總線上理論可以掛接任意多個DS18B20傳感器，組成多點測溫系統。注意：在外部供電的方式下，DS18B20的GND引腳不能懸空，否則不能轉換溫度，讀取的溫度總是85℃。
|
圖6：外部供電方式單點測溫電路 |
|
7：外部供電方式的多點測溫電路圖 |
外部電源供電方式是DS18B20的工作方式，工作穩定可靠，抗*力強，而且電路也比較簡單，可以開發出穩定可靠的多點溫度監控系統。站長*大家在開發中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下，可以充分發揮DS18B20寬電源電壓范圍的優點，即使電源電壓VCC降到3V時，依然能夠保證溫度量精度。
六、DS1820使用中注意事項
DS1820雖然具有測溫系統簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優點，但在實際應用中也應注意以下幾方面的問題：
1) 較小的硬件開銷需要相對復雜的軟件進行補償，由于DS1820與微處理器間采用串行數據傳送，因此，在對DS1820進行讀寫編程時，必須嚴格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結果。在使用PL/M、C等高級語言進行系統程序設計時，對DS1820操作部分采用匯編語言實現。
2) 在DS1820的有關資料中均未提及單總線上所掛DS1820數量問題，容易使人誤認為可以掛任意多個DS1820，在實際應用中并非如此。當單總線上所掛DS1820超過8個時，就需要解決微處理器的總線驅動問題，這一點在進行多點測溫系統設計時要加以注意。
3) 連接DS1820的總線電纜是有長度限制的。試驗中，當采用普通信號電纜傳輸長度超過50m時，讀取的測溫數據將發生錯誤。當將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達150m，當采用每米絞合次數更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進一步加長。這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產生畸變造成的。因此，在用DS1820進行長距離測溫系統設計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。
4) 在DS1820測溫程序設計中，向DS1820發出溫度轉換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號，一旦某個DS1820接觸不好或斷線，當程序讀該DS1820時，將沒有返回信號，程序進入死循環。這一點在進行DS1820硬件連接和軟件設計時也要給予一定的重視。
測溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地。
您感興趣的產品PRODUCTS YOU ARE INTERESTED IN
智能制造網 設計制作，未經允許翻錄必究 .? ? ?
請輸入賬號
請輸入密碼
請輸驗證碼
