누가 알겠어요-온도 센서?

순서

온도 센서는 광범위하게 응용되고, 수량이 많아 각종 센서 중 1 위를 차지한다. 온도 센서의 개발은 대략 다음 세 단계를 거쳤습니다.

1. 민감한 구성 요소를 포함한 기존의 개별 온도 센서는 주로 비전량과 전력 사이를 전환합니다. 2. 통합 온도 센서/컨트롤러를 시뮬레이션합니다.

3. 지능형 온도 센서. 현재, 세계의 신형 온도 센서는 시뮬레이션에서 디지털, 통합에서 지능, 네트워크로 발전하고 있다.

온도 센서 분류

센서가 테스트된 매체와 접촉하는 방식에 따라 온도 센서는 접촉 온도 센서와 비접촉 온도 센서의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

접촉식 온도 센서의 온도 측정 요소는 테스트된 대상과 좋은 열 접촉을 가져야 하며, 열전도 및 대류 원리를 통해 열 균형을 달성해야 합니다. 즉, 테스트된 대상의 표시 값입니다. 이런 온도 측정 방법은 정확도가 높아서 물체 내부의 온도 분포를 측정할 수 있다. 그러나 열용량이 작고 감온요소에 부식작용이 있는 움직이는 물체에 대해서는 큰 오차가 발생할 수 있다.

비접촉식 온도 측정의 온도 측정 요소는 측정된 물체와 접촉하지 않는다. 일반적으로 복사열 교환의 원리를 사용합니다. 이 안정성 측정 방법의 주요 특징은 운동 중 작은 목표와 열 용량이 작거나 빠른 물체를 측정할 수 있고 온도 필드의 온도 분포를 측정할 수 있지만 환경에 큰 영향을 받는다는 것입니다.

온도 센서 개발

1. 기존의 분립온도 센서-열전쌍 센서

열전쌍 센서는 산업 측정에 가장 널리 사용되는 온도 센서로, 중간 미디어의 영향을 받지 않고 측정된 대상과 직접 접촉하며 정확도가 높습니다. 측정 범위는 넓으며-50 ~1600 C 에서 연속적으로 측정할 수 있습니다. 금-철-니켈-크롬과 같은 특수 열전대는-269 C 까지 측정할 수 있고, 텅스텐-희토류는 최대 2800 C 까지 측정할 수 있다.

2. 아날로그 통합 온도 센서

통합 센서는 실리콘 반도체 통합 공정으로 만들어졌기 때문에 실리콘 센서 또는 단일 디스크 통합 온도 센서라고도 합니다. 아날로그 통합 온도 센서가 1980 년대에 출시되었다. 온도 센서를 하나의 칩에 통합하여 온도 측정 및 아날로그 신호 출력 기능을 수행합니다.

아날로그 통합 온도 센서의 주요 특징은 단일 기능 (온도만 측정), 온도 측정 오차가 적고, 가격이 낮으며, 응답이 빠르고, 전송 거리가 멀고, 부피가 작고, 전력 소비량이 낮다는 것입니다. 비선형 교정이 필요 없고 주변 회로가 간단하여 장거리 온도 측정에 적합합니다.

2. 1 광섬유 센서

광섬유 온도 측정 원리

광섬유 온도 측정 기술은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 방사선 측정 원리에 따라 광섬유를 광속을 전도하는 도체로, 감광성 요소를 이용하여 구조 센서를 구성하는 것입니다. 둘째, 광섬유 자체는 열 감지 구성요소이며 광속을 전송하는 기능 센서입니다. 광섬유는 유연성이 좋고, 전송 스펙트럼이 넓으며, 전송 손실이 낮으며, 로컬 또는 원격 전송을 용이하게 하고, 광섬유 지름이 작고, 구조 배치가 간단하고, 부피가 작으며, 단일 번들, 덩어리, Y 형 또는 배열 방식으로 사용할 수 있습니다. 따라서 온도계로서, 그것은 거의 모든 종류의 검사 대상에 적용될 수 있으며, 밀봉, 고압, 강한 자기장, 방사능, 엄격한 방폭, 방수, 방부, 초소형 공간 또는 초소형 공작물과 같이 다른 온도계가 적용하기 어려운 특수한 경우에 사용할 수 있습니다. 현재 광섬유 온도 측정 기술은 주로 총 복사 온도 측정, 단일 복사 온도 측정, 이중 파장 온도 측정 및 다중 파장 온도 측정을 포함한다.

2.1..1총 방사 온도 측정법

총 방사 온도 측정은 플랑크의 법칙에 의해 결정되는 모든 밴드의 방사 에너지를 측정하는 것입니다.

측정에서 주변 배경의 방사선, 테스트 거리, 매체 흡수, 방출 및 투과율의 변화는 정확도에 심각한 영향을 미칩니다. 동시에 발사율은 예측하기 어렵다. 그러나 고온계 구조는 간단하고 조작이 편리하며 자동 측정, 온도 측정 범위가 넓기 때문에 공업에서는 일반적으로 고정 과녁 온도 모니터링 장치로 쓰인다. 이런 광섬유 온도계의 측정 범위는 일반적으로 600 ~ 3000 C 이며, 최대 오차는 65438 06 C 이다.

2. 1.2 단일 방사 온도 측정 방법

흑체 복사의 법칙에 따르면 특정 온도에서 물체의 단색 복사는 온도의 단일 값 함수이며, 단색 복사는 온도보다 훨씬 빠르게 증가하므로 개별 복사의 밝기를 측정하여 온도 정보를 얻을 수 있습니다. 일반 온도 및 파장 범위 내에서 단색 방사 밝기는 웨인 공식으로 표시됩니다.

2. 1.3 이중 파장 온도 측정 방법

쌍파장 온도 측정법은 두 개의 서로 다른 작동 파장의 신호 비율과 온도의 단일 값 관계를 이용하여 물체의 온도를 결정하는 것이다. 두 신호의 비율은 다음 공식에 의해 제공됩니다.

국제 응용에서 R(T) 을 측정한 후 조사표에서 온도 T 를 얻을 수 있다. 또한1및 λ2 를 적절히 선택하면 측정된 물체의 ε (λ 1, t) 과 ε (λ 2,t) 이 두 개의 특정 밴드에서 거의 같도록 하면 방사율과 무관한 실제 목표 온도를 얻을 수 있습니다. 이 방법은 응답 속도가 빨라서 전자기 감지의 영향을 받지 않고 간섭 방지 능력이 강하다. 특히 먼지, 연기 등 혹독한 환경에서 목표가 시야에 가득 차지 않는 곳에서 움직임이나 진동물체의 온도를 측정하는 것은 뚜렷한 장점이 있다. 그러나 실제 응용에서는 두 밴드의 방사율이 같다고 가정하기 때문에 재체에 의해서만 충족될 수 있습니다. 이런 기구의 온도 범위는 일반적으로 600 ~ 3000 C 이며 정확도는 2 C 에 달할 수 있다.

2. 1.4 다중 파장 방사 온도 측정 방법

다중 파장 복사 온도 측정은 대상의 다중 스펙트럼 복사 측정 정보를 사용하여 데이터를 처리하여 재질의 실제 온도와 스펙트럼 방사율을 얻는 것입니다. 다중 파장 고온계에 N 개의 채널이 있다는 점을 감안하면 I 번째 채널의 출력 신호 Si 는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

공식 (9) ~ (13) 중 하나를 공식 (8) 과 결합하면 방정식을 맞추거나 해석하여 온도 T 와 스펙트럼 방사율을 얻을 수 있습니다. 1988 에서 Coates 는 방정식 (9) 및 (10) 가정 하에서 다중 파장 고온계의 데이터 맞춤 방법 및 정밀도에 대해 논의했습니다. 199 1 년 Mansoor[ 10] 다중 파장 고온계의 데이터 맞춤 방법 및 정확도를 요약합니다. 이 방법은 정확도가 높다. 현재 EU 와 미국의 Hiernaut 등은 2000-5000K[ 1 1] 의 진온도를 측정하는 서브 밀리미터 6 파장 고온계 (그림 4) 를 개발했습니다. 하얼빈 공업대학은 분광프리즘 35 파장 고온계를 개발하여 절삭 재료의 실제 온도를 측정하였다. 다파장 고온계는 방사능 진온측정에서 큰 잠재력을 보였다. 다파장 고온계는 고온, 초고온, 특히 일시적인 고온물체의 실제 온도를 측정하는 데 있어서 매우 전도유망한 기기이다. 이런 기구의 온도 범위는 매우 넓어서 600 ~ 5000 C 온도 범위 내의 진온도를 측정하는 데 사용할 수 있으며 정확도는 65438 0% 이다.

2. 1.5 결론

광섬유 기술의 발전은 비접촉 온도 측정을 생산에 적용하는 데 매우 유리한 조건을 제공한다. 광섬유 온도 측정 기술은 열전대와 일반 적외선 온도계가 해결할 수 없는 많은 문제를 해결했다. 고온 분야에서 광섬유 온도 측정 기술은 점점 더 강한 생명력을 보이고 있다. 총 복사 온도 측정법은 모든 대역의 복사 에너지를 측정하여 온도를 얻는 것이다. 주변 배경의 방사선, 매체 흡수율의 변화, 방사율 T 의 예측은 모두 측정에 어려움을 초래하여 높은 정확도를 달성하기 어렵다. 단일 방사 온도 측정 선택의 밴드가 좁을수록 좋습니다. 그러나 대역폭이 너무 좁으면 탐지기가 받는 에너지가 너무 작아 측정 정확도에 영향을 줍니다. 다중 파장 복사 온도 측정법은 매우 정확한 방법이지만, 과정은 복잡하고 비용이 많이 들기 때문에 응용을 보급하기 어렵다. 쌍파장 온도 측정은 좁은 밴드 파장 비교 기술을 채택하여 상술한 방법의 많은 단점을 극복했다. 연기, 먼지, 증기, 입자와 같은 매우 열악한 조건에서도 목표 표면 방사율이 변하는 경우에도 높은 정확도를 얻을 수 있습니다.

2.2 반도체 흡수식 광섬유 온도 센서는 투과형 광섬유 온도 센서입니다. 광섬유 온도 센서란 광섬유 감지 시스템에서 광섬유만 광파의 전송 경로로 이용하고 광학 또는 기계 등 기타 민감한 부품을 이용하여 측정된 온도의 변화를 느끼는 것을 말한다. 이 유형은 주로 숫자 구멍 지름과 코어 지름이 큰 스텝 다중 모드 광섬유를 사용합니다. 광섬유 전송 신호를 채택하고 있기 때문에 광섬유 센서 전기 절연, 전자기 간섭 방지 및 안전 방폭의 장점도 있어 기존 센서가 감당할 수 없는 곳에서 측정할 수 있습니다. 이 센서들 중에서 반도체 흡수식 광섬유 온도 센서는 연구가 비교적 심도 있는 일종이다.

반도체 흡수식 광섬유 온도 센서는 반도체 흡수기, 광섬유, 광 송신기 및 광 탐지기를 포함한 신호 처리 시스템으로 구성됩니다. 그것은 부피가 작고, 감도가 높으며, 업무가 믿을 만하고, 제조가 쉽고, 미광 손실이 없다는 등의 장점을 가지고 있다. 따라서 고압 전력 장치의 온도 측정과 같은 특수한 상황에서는 높은 응용 가치를 가지고 있습니다.

B 반도체 흡수 광섬유 온도 센서 온도 측정 원리

반도체 흡수식 광섬유 온도 센서는 반도체 재료의 흡수 스펙트럼을 이용하여 온도에 따라 변하는 특성을 이용하여 실현된다. 연구에 따르면 20~972K 의 온도 범위 내에서 반도체의 밴드 갭 에너지 Eg 는 반도체의 에너지와 관련이 있다.

온도 t 사이의 관계는

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3. 지능형 온도 센서

지능형 온도 센서 (디지털 온도 센서라고도 함) 는 90 년대 중반에 출시되었습니다. 마이크로전자 기술, 컴퓨터 기술 및 자동 테스트 기술의 결정체입니다. 현재, 다양한 지능형 온도 센서 제품군이 국제적으로 개발되었다. 지능형 온도 센서에는 온도 센서, A/D 센서, 신호 프로세서, 메모리 (또는 레지스터) 및 인터페이스 회로가 포함됩니다. 일부 제품에는 멀티플렉서, CPU (중앙 컨트롤러), RAM (Random Access Memory) 및 ROM (읽기 전용 메모리) 이 있습니다.

지능형 온도 센서는 온도 데이터와 관련 온도 제어량을 출력하여 다양한 마이크로컨트롤러 (MCU) 에 적응하고 소프트웨어를 통해 테스트 기능을 구현합니다. 즉, 지능화는 소프트웨어 개발 수준에 따라 달라집니다.

3. 1 디지털 온도 센서.

과학기술이 끊임없이 발전하고 발전함에 따라 온도 센서의 종류가 갈수록 많아지고 있다. 디지털 온도 센서는 다양한 마이크로프로세서 인터페이스로 구성된 자동 온도 제어 시스템에 적용되기 때문에 산업 제어, 전자 온도계, 의료 기기 등의 온도 제어 시스템에 널리 사용됩니다. 아날로그 센서와 마이크로프로세서 인터페이스 시 신호 조절 회로 및 A/D 변환기의 단점을 극복할 수 있습니다. 대표적인 디지털 온도 센서는 DS 1820, 최대 6575, DS 1722, 최대 6635 등입니다.

첫째, DS 1722 작동 원리

1 및 DS 1722 의 주요 특징

DS 1722 는 저렴한 저전력 3 버스 디지털 온도 센서입니다. 주요 특성은 표 1 에 나와 있습니다.

2.DS 1722 의 내부 구조

디지털 온도 센서 DS 1722 는 8 핀 m-SOP 패키지와 8 핀 SOIC 패키지를 제공하며, 핀 배열은 그림 1 과 같습니다. 정밀 온도 센서, 아날로그-디지털 변환기, SPI/ 3 선 인터페이스 전자 장치 및 데이터 레지스터의 네 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 내부 구조는 그림 2 에 나와 있습니다.

전원이 공급되면 DS 1722 의 전원이 꺼집니다. 전원을 켠 후 사용자는 레지스터의 해상도를 변경하여 연속 전환 온도 모드 또는 단일 전환 모드로 전환합니다. 연속 변환 모드에서 DS 1722 연속 변환 온도 및 온도 레지스터에 결과를 저장합니다. 온도 레지스터의 내용을 읽어도 온도 변환에 영향을 주지 않습니다. 단일 변환 모드에서 DS 1722 는 온도 변환을 수행하고 결과는 온도 레지스터에 저장된 다음 종료 모드로 돌아갑니다. 이 변환 모드는 온도에 민감한 응용 프로그램에 적합합니다. 응용 프로그램에서 사용자는 8 비트, 9 비트, 10 비트, 1 1 비트 또는/kloc-의 5 가지 해상도로 프로그램 설정 해상도 레지스터를 통해 다양한 온도 해상도를 얻을 수 있습니다. DS 1722 에는 모토로라 직렬 인터페이스와 표준 3 선 인터페이스라는 두 가지 통신 인터페이스가 있습니다. 사용자는 SERMODE 핀을 통해 통신 표준을 선택할 수 있습니다.

3, DS 1722 온도 작동 방법

센서 DS 1722 는 온도를 디지털 양으로 변환하고 온도 레지스터에 이진 보코드 형식으로 저장합니다. SPI 또는 3 선 인터페이스를 통해 온도 레지스터의 주소 0 1H 및 02H 에 대한 데이터를 읽을 수 있습니다. 출력 데이터의 주소는 표 2 와 같이 출력 데이터의 이진 형식과 16 진수 형식 간의 정확한 관계는 표 3 에 나와 있습니다. 표 3 에서는 DS 1722 가 12 비트 해상도로 구성되어 있다고 가정합니다. 데이터는 디지털 인터페이스를 통해 연속적으로 전송되고, MSB (최고 유효 비트) 는 먼저 SPI 를 통해 전송되고, LSB (최저 유효 비트) 는 먼저 세 줄을 통해 전송됩니다.

4.DS 1722 용 작업 절차

DS 1722 의 모든 작업자는 적절한 상태 레지스터 주소를 선택하여 SPI 인터페이스 또는 3 버스 통신 인터페이스를 통해 수행됩니다. 표 4 는 DS 1722 의 두 레지스터 (상태 및 온도) 의 주소를 보여주는 레지스터 주소 테이블입니다.

1SHOT 은 단일 단계 온도 변환 비트이고 SD 는 폐쇄 회로 차단기 비트입니다. SD 비트가' 1' 이면 연속 온도 변환이 수행되지 않습니다. 1SHOT 비트가' 1' 에 기록되면 DS 1722 는 온도 변환을 수행하고 그 결과를 온도 레지스터의 주소 비트 01h ( SD 비트가 "0" 이면 연속 변환 모드로 전환되고 DS 1722 는 연속 온도 변환을 수행하고 모든 결과를 온도 레지스터에 저장합니다. 1SHOT 비트에 기록된 데이터는 무시되지만 사용자는 여전히 해당 비트에 대한 읽기/쓰기 액세스를 할 수 있습니다. SD 가' 1' 으로 변경되면 변환이 완료되고 결과가 저장될 때까지 진행 중인 변환이 계속됩니다. 그러면 부품이 저전력 꺼짐 모드로 들어갑니다.

센서 전원이 켜지면 기본 1 트리거 비트는 "0" 입니다. R0, R 1 및 R2 는 표 5 와 같이 온도 해상도 비트입니다 (x= 임의 값). 기본적으로 사용자는 R2, R 1 및 R0 과 R2 = "0", r1= "0" 및 r0 = "/kloc-0" 을 읽고 쓸 수 있습니다 이 시점에서 통신 포트는 계속 유효하며 사용자는 SD 비트에 대한 읽기/쓰기 권한을 가지며 기본값은' 1' (꺼짐 모드) 입니다.

둘째, 지능형 온도 센서 DS 18B20 의 원리와 응용.

DS 18B20 은 미국 댈러스 반도체 회사에서 새롭게 선보이는 향상된 지능형 온도 센서입니다. 기존 서미스터에 비해 측정된 온도를 직접 읽고 실제 요구 사항에 따라 간단한 프로그래밍을 통해 9 ~ 12 비트 숫자 값 읽기 패턴을 구현합니다. 9 비트 및 12 비트 숫자는 각각 93.75 ms 및 750 ms 내에서 수행할 수 있으며, DS 18B20 에서 읽거나 쓰는 정보는 포트 라인 (단선 인터페이스) 읽기 및 쓰기, 열 변환 전원 공급 장치는 데이터 버스 또는 연결된 ds 입니다 따라서 DS 18B20 을 사용하면 시스템 구조가 더 간단하고 안정적입니다. DS 1820 에 비해 온도 측정 정확도, 변환 시간, 전송 거리, 해상도 등이 크게 향상되어 사용자에게 더욱 편리한 사용과 만족스러운 효과를 제공합니다.

2DS 18B20 의 내부 구조

DS 18B20 은 3 핀 PR35 패키지 또는 8 핀 SOIC 패키지로 1 에 나와 있습니다.

(1) 64 b 플래시 ROM 의 구조는 다음과 같습니다.

처음 8 자리는 제품 유형의 일련 번호이고, 그 뒤에는 각 디바이스의 고유 일련 번호가 옵니다. * * * 48 비트, 마지막 8 비트는 상위 56 비트의 CRC 검사 코드입니다. 이것이 여러 DS 18B20 이 한 줄로 통신할 수 있는 이유입니다.

(2) 비휘발성 온도 경고 트리거 TH 및 TL 은 소프트웨어를 통해 사용자 경고의 상한 및 하한에 쓸 수 있습니다.

(3) 고속 임시

DS 18B20 온도 센서의 내부 스토리지에는 임시 RAM 1 개와 비휘발성 전기 지우개 E 1 개가 포함되어 있습니까? 새벽 2 시입니다. 후자는 TH 와 TL 값을 저장하는 데 사용됩니다. 데이터는 e 로 보내기 전에 RAM 에 기록됩니까? 오전 2 시. 구성 레지스터는 고속 레지스터의 다섯 번째 바이트로 온도 값의 디지털 변환 해상도를 결정하는 데 사용됩니다. DS 18B20 에서 작동할 때 온도는 레지스터의 해상도에 따라 해당 정밀도의 값으로 변환됩니다. 바이트 비트는 다음과 같이 정의됩니다.

낮은 5 비트는 항상 1, TM 은 DS 18B20 이 작동 모드인지 테스트 모드인지 설정하는 테스트 모드 비트입니다. DS 18B20 이 출고될 때 이 비트는 0 으로 설정되므로 사용자가 변경할 수 없습니다. R 1 및 R0 은 표 1 에 표시된 대로 온도 변환의 정확도를 결정합니다 (DS 18B20 은 12 비트로 기본 설정됨) -응?

표 1 에서 볼 수 있듯이 해상도가 높을수록 온도 데이터 변환 시간이 길어집니다. 따라서 실제 응용 프로그램에서는 해상도와 변환 시간을 고려해야 합니다.

레지스터를 구성하는 것 외에도 스테이지 메모리에는 다음과 같이 할당된 8 바이트가 추가로 포함되어 있습니다. 여기서 온도 정보 (바이트 1, 2), th 및 TL 값의 3, 4, 6 ~ 8 바이트는 사용되지 않고 전체 논리1을 표시합니다. 9 번째 바이트가 읽기 전에 8 바이트 CRC 코드를 모두 읽어 통신이 올바른지 확인하는 데 사용할 수 있습니다. -응?

DS 18B20 이 온도 변환 명령을 받으면 변환을 시작합니다. 변환 후 온도 값은 16 비트 부호 확장 이진 보코드로 임시 메모리의 1 및 2 바이트로 저장됩니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 단선 인터페이스를 통해 데이터를 읽을 수 있습니다. 읽을 때 낮은 자리는 앞, 높은 자리는 뒤, 데이터 형식은 0? 062 5 ℃/LSB 형식. 온도 값의 형식은 다음과 같습니다.?

해당 온도 계산: 기호 비트 S=0 이면 이진 비트가 10 진수로 직접 변환됩니다. S= 1 이면 10 진수 값을 계산하기 전에 보코드를 소스 코드로 변환합니다. 표 2 는 몇 가지 해당 온도 값을 보여줍니다. -응?

DS 18B20 온도 변환이 완료되면 측정된 온도 값을 th 및 TL 과 비교합니다. T >；; TH 또는 t < TL, 디바이스의 경고 플래그를 설정하여 호스트에서 보낸 경고 검색 명령에 응답합니다. 따라서 여러 DS 18B20 을 사용하여 온도를 동시에 측정하고 경고 검색을 수행할 수 있습니다.

(CRC 생성

순환 중복 검사 코드 (CRC) 는 64 b ROM 의 가장 높은 유효 바이트로 저장됩니다. 호스트는 ROM 의 처음 56 비트를 기준으로 CRC 값을 계산하고 DS 18B20 에 저장된 CRC 값과 비교하여 호스트에서 수신한 ROM 데이터가 정확한지 확인합니다. -응?

3DS 18B20 온도 측정 원리

DS 18B20 의 온도 측정 원리는 그림 2 에 나와 있습니다. 그림에서 저온도 계수 결정질 발열기의 진동 주파수는 온도에 의해 거의 영향을 받지 않으며 [1], 고정 주파수의 펄스 신호를 생성하여 빼기 카운터 1 으로 보냅니다. 고온계수 결정체 발열기의 진동 주파수는 온도에 따라 현저하게 변하며, 생성된 신호는 빼기 카운터 2 의 펄스 입력으로 사용됩니다. 이 그림은 또한 계산문을 암시한다. 카운트 문이 열리면 DS 카운트 문이 열리는 시간은 높은 온도 계수를 가진 발열기에 의해 결정됩니다. 매번 측정하기 전에-55 C 의 기수를 각각 빼기 카운터 1 및 온도 레지스터에 넣고 빼기 카운터 1 및 온도 레지스터는? -55 ℃요? 해당 기준 값. 빼기 카운터 1 저온도 계수 수정 발열기에서 생성된 펄스 신호를 뺍니다. 빼기 카운터 1 의 사전 설정이 0 으로 줄어들면 온도 레지스터 값이 1 을 증가시키고 빼기 카운터 1 의 사전 설정이 다시 로드됩니다. 빼기 카운터 1 다시 한 번 온도 계수가 낮은 결정진에 의해 생성된 펄스 신호 수를 계산하는 방식입니다. 빼기 카운터 2 가 0 이 될 때까지 온도가 중지되지 않습니다. 그림 2 의 기울기 누적기는 온도 측정 중 비선형성을 보정하고 교정하는 데 사용되며 출력은 빼기 카운터의 사전 설정을 수정하는 데 사용됩니다. 카운트 문이 열려 있는 한 온도 레지스터 값이 측정된 온도 값에 도달할 때까지 위 과정을 반복합니다. 이것이 DS 18B20 의 온도 측정 원리입니다.

또한 DS 18B20 단선 통신 기능은 시분할 방식으로 이루어지며 시간 간격에 대한 엄격한 개념이 있으므로 읽기 및 쓰기 타이밍이 중요합니다. DS 18B20 에서 시스템의 모든 작업은 프로토콜에 따라 수행되어야 합니다. 작동 프로토콜은 다음과 같습니다. DS 18B20 초기화 (리셋 펄스 전송) → ROM 기능 전송 명령 → 스토리지 전송 작업 명령 → 데이터 처리. 다양한 작업의 순서도는 DS 1820 과 동일합니다. [2] 참고하세요. -응?

4DS 18B20 및 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 일반적인 인터페이스 설계

MCS5 1 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 경우 그림 3 은 기생 전원 공급 장치, P 1? 1 포트는 단선 버스에 연결됩니다. 유효한 DS 18B20 클럭 주기 동안 충분한 전류가 제공되도록 MOSFET 파이프 1 개와 89C5 1 P 1 을 사용할 수 있습니다. 0 을 눌러 버스 [2] 의 풀링을 완료합니다. DS 18B20 메모리 쓰기 작업 및 온도 A/D 변환 작업 시 버스에 강한 풀링이 있어야 하며 최대 풀업 개방 시간은 10μ s .. 기생 전원 공급 방식은 VDD 와 GND 단자가 모두 접지되어 있습니다. 단선 시스템에는 선이 하나뿐이므로 송신 및 수신 포트는 세 가지 상태여야 합니다. 상위 컴퓨터 제어 DS 18B20 온도 변환을 완료하려면 초기화, ROM 운영 지침 및 스토리지 운영 지침의 세 단계를 거쳐야 합니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터 시스템에서 사용하는 결정진 주파수가 12 MHz 라고 가정하면 DS 18B20 의 초기화 타이밍, 쓰기 타이밍 및 읽기 타이밍에 따라 각각 세 개의 하위 프로그램이 작성됩니다. init 는 초기화 하위 프로그램이고 WRITE 는 쓰기 (명령 또는 데이터) 하위 프로그램입니다. 모든 데이터 읽기 및 쓰기는 가장 낮은 비트로 시작합니다. 사실 실험에서는 이런 방법을 사용하지 않습니다. 데이터 케이블에 풀업 저항 4 를 추가하면 됩니다. -응?

5DS 18B20 의 정확한 지연 문제

DS 18B20 은 많은 장점을 가지고 있지만 사용하기 쉽지 않습니다. 단일 버스 데이터 전송 방식으로 인해 DS 18B20 의 데이터 I/O 는 동일한 선으로 수행됩니다. 따라서 읽기 및 쓰기 작업 타이밍은 엄격합니다. DS 18B20 의 엄격한 I/O 타이밍을 보장하기 위해서는 더욱 정확한 지연이 필요합니다. DS 18B20 작업에서 사용된 시간 지연은 15 μs, 90 μs, 270 μs, 540 μs 등입니다. 이러한 지연은 15 μs 의 정수 배수이므로 다음 소스 코드를 사용하여 DELAY 15(n) 함수를 작성할 수 있습니다.

이 함수를 사용하여15μ S × N 정도만 지연시키면 보다 정확한 지연 보증을 통해 읽기/쓰기, 온도 변환, DS 18B20 을 표시할 수 있습니다.

3.2 지능형 온도 센서 개발의 새로운 추세

(1) 온도 측정 정확도와 해상도를 높입니다.

지능형 온도 센서는 8 비트 A/D 변환기를 사용하여 온도 측정 정확도가 낮고 해상도는1℃까지만 도달할 수 있습니다. 현재 외국에서는 9 ~ 12 비트 A/D 변환기를 사용하는 다양한 고속 고해상도 스마트 온도 센서가 출시되어 해상도가 일반적으로 0.5 ~ 0.0625 C 에 달할 수 있습니다. 미국 달라스 반도체사에서 새로 개발한 DS 1624 고해상도 스마트 온도 센서는 13 비트 이진수 데이터를 출력하여 해상도가 최대 0.03125 C 이고 온도 측정 정밀도는 0.2 C 입니다. 다중 채널 지능형 온도 센서의 변환 속도를 높이기 위해 일부 칩은 고속 연속 근사형 A/D 변환기를 사용합니다. 예를 들어, AD78 17 5 채널 지능형 온도 센서의 경우 로컬 센서와 각 원격 센서의 변환 시간은 각각 27 마이크로초와 9 마이크로초입니다.

(2) 테스트 기능 추가

온도 센서의 테스트 기능도 증가하고 있습니다. 예를 들어 DS 1629 단선 지능형 온도 센서는 실시간 달력 클럭 (RTC) 을 추가하여 기능을 향상시킵니다. DS 1624 는 칩 내부의 256 바이트 E*EPROM 스토리지를 활용하여 사용자의 단문 메시지를 저장할 수 있는 스토리지 기능도 추가합니다. 또한 지능형 온도 센서가 단일 채널에서 다중 채널로 발전하고 있어 다중 채널 온도 측정 시스템 개발에 좋은 조건을 제공합니다.

센서는 1 회 변환 모드, 연속 변환 모드, 대기 모드, 저온 극한 확장 모드 등 다양한 작동 모드 중에서 선택할 수 있습니다. 일부 지능형 온도 센서의 경우 호스트 (외부 마이크로프로세서 또는 단일 칩) 도 해당 레지스터를 통해 A/D 변환 속도, 해상도 및 최대 변환 시간을 설정할 수 있습니다.

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