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DS18B20 的测温原理

关键词:DS18B20 测温原理

时间:2024-05-14 10:03:21      来源:网络

要想使 DS18B20进行的温度转换,必须保证在温度转换期间 1/0 线能提供足够的能i。由于每个DS18B20在温度转换期间工作电流都达到1 mA,当几个温度传感器挂在同一根/0线上进行多点测温时,只靠4.7kΩ上拉电阻就无法提供足够的能量,会造成温度无法转或温度误差极大的情况。

DS18B20 的外形及引脚排列如图 1—40 所示。DS18B20 的引脚定义如下:

(1) DQ 为数字信号输人/输出端;
(2)GND 为电源接地端;
(3)Vop为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。

3. DS18B20 的测温原理

DS18B20 的测温原理框图如图 1—41 所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产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变化,其振荡频率明显改变,所产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上。计数器1对低温度系数晶振产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的预置将重新被装入,计数器1重新开始对低温度系数晶振产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,停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。

DS18B20寄生电源供电方式电路

在寄生电源供电方式下,DS18B20 从单线信号线上汲取能量:在信号线 DQ 处于高电平期]把能量存储在内部电容里,在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能进行工作,直到高电到来再给寄生电源(电容)充电,如图1—42所示。

独特的寄生电源供电方式有以下三个优势:

(1)进行远距离测温时,不需要本地电源;
(2)可以在没有常规电源的条件下读取 ROM;
(3)电路更加简单,仅用一根1/0口即实现测温。

由于单线数字温度传感器 DS18B20有在一条总线上可同时挂接多片的特点,所以可同时检测多点温度,而且DS18B20的连接线可以很长,抗干扰能力强,便于远距离检测,因而得到了广泛应用。

要想使 DS18B20进行的温度转换,必须保证在温度转换期间 1/0 线能提供足够的能i。由于每个DS18B20在温度转换期间工作电流都达到1 mA,当几个温度传感器挂在同一根/0线上进行多点测温时,只靠4.7kΩ上拉电阻就无法提供足够的能量,会造成温度无法转或温度误差极大的情况。寄生电源供电方式电路只适应于单一温度传感器测温情况下使用,下适宜采用电池供电系统。并且工作电源Vcc的值必须保证在5V,当电源电压下降时,寄生3源能够汲取的能量也会降低,使温度误差变大。

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