DS18b20 感測器探頭和電纜

DS18B20溫度感測器探頭精度高. 測溫精度可達0.01℃, 寬溫度範圍內測溫精度為0.1℃. 批量生產穩定性好、精度高.

DS18B20數位感測器探頭和電纜連接方便，封裝後可用於多種場合. 如不銹鋼直管型, 螺紋型, 磁鐵吸附式, 各種型號, 包括 LTM8877, LTM8874等.
DS18B20是常用的數位溫度感測器. 輸出數位訊號，具有體積小等特點, 硬體開銷低, 抗干擾能力強、精度高. 其外觀主要根據應用而變化. 封裝的DS18B20可用於電纜溫度測量, 高爐水循環溫度測量, 鍋爐溫度測量, 機房溫度測量, 農業溫室溫度測量, 潔淨室溫度測量, 彈藥庫測溫等非極限溫度場合. 耐磨、耐衝擊, 尺寸小, 方便使用, 具有多種包裝形式, 適用於各種狹小空間設備的數位溫度測量與控制.

DS18B20感測器探頭主要特點
1. DS18B20的主要特點
1.1. 適應電壓範圍更廣, 電壓範圍: 3.0～5.5V, 並可在寄生電源模式下由數據線供電
1.2. 獨特的單線介面方式. 當DS18B20連接到微處理器時, 只需一條連接埠線即可實現微處理器與DS18B20之間的雙向通訊.
1.3. DS18B20支援多點組網功能. 只需三條線路即可並聯多個DS18B20，實現多點測溫.
1.4. DS18B20在使用過程中不需要任何外部元件. 所有感測元件和轉換電路都整合在一個形狀像三極管的積體電路中.
1.5. 溫度範圍-55℃～+125℃, -10～+85℃精度為±0.5℃
1.6. 可編程解析度為9~12位, 對應的可分辨溫度為0.5℃, 0.25℃, 0.125℃和0.0625℃分別, 可實現高精度溫度測量.
1.7. 9 位分辨率, 溫度轉換為數字的時間長達 93.75ms. 12 位元分辨率, 溫度值可在長達 750ms 內轉換為數字, 哪個更快.
1.8. 測量結果直接輸出數位溫度訊號，並透過串口串列傳輸至CPU "專線巴士". 同時, CRC校驗碼可傳輸, 具有很強的抗干擾和糾錯能力.
1.9. 負電壓特性: 當電源極性接反時, 晶片不會因受熱而燒毀, 但它無法正常工作.

2. DS18B20感測器外觀及內部結構
DS18B20感測器的內部結構主要由四個部分組成: 64-位光刻ROM, 溫度感應器, 非揮發性溫度警報觸發器 TH 和 TL, 和配置暫存器.
DS18B20的外觀及腳位排列如下:

DS18B20腳定義:
(1) DQ為數位訊號輸入/輸出端;
(2) GND是電源地;
(3) VDD為外部電源輸入端 (寄生電源接線方式接地).
3. DS18B20工作原理
DS18B20的讀寫時序與定溫原理與DS1820相同, 只是由於解析度不同，取得的溫度值位數不同, 溫度轉換延遲時間由2s縮短至750ms. 高溫度係數晶振的振盪速率隨溫度變化而明顯變化, 產生的訊號作為計數器的脈衝輸入 2. 櫃檯 1 溫度暫存器預設為-55°C對應的基值. 櫃檯 1 對低溫度係數晶振產生的脈衝訊號進行倒數計時. 當計數器的預設值 1 減少到 0, 溫度暫存器的值將增加 1, 計數器預設值 1 將被重新加載, 和櫃檯 1 將重新開始對低溫度係數晶體振盪器產生的脈衝訊號進行計數. 這個循環一直持續到計數器 2 計數到 0, 然後停止累加溫度暫存器值. 此時, 溫度暫存器中的值是測量的溫度. 圖中的斜率累加器 3 用於補償和修正溫度測量過程中的非線性, 其輸出用於校正計數器的預設值 1.

DS18B20感測器，精度高達0.01℃

客製化ds18b20感測器探頭和電纜

DS18B20有 4 主要數據組成:
(1) 光刻ROM中的64位元序號在出廠前經過光刻. 可以看作是DS18B20的位址序碼. 64位元光刻ROM的排列是: 首先 8 位元 (28H) 是產品型號, 和下一個 48 位元是DS18B20本身的序號. 最後 8 位元是前一個的循環冗餘校驗碼 56 位元 (CRC=X8+X5+X4+1). 光刻ROM的作用是讓每個DS18B20都不同, 這樣多個 DS18B20 就可以連接到一條總線上.
(2) DS18B20中的溫度感測器可以完成溫度的測量. 以12位轉換為例: 它以 16 位元符號擴展二進制補碼讀取的形式提供, 以0.0625°C/LSB的形式表示, 其中 S 是符號位.
這是12位元轉換後得到的12位元數據, 儲存在兩個18B20的8位元RAM中. 首先 5 二進位中的位是符號位. 如果測量的溫度大於 0, 這些 5 位元是 0. 只需將測量值乘以 0.0625 取得實際溫度. 如果溫度低於 0, 這些 5 位元是 1, 並且需要將測量值取反, 加 1, 然後乘以 0.0625 取得實際溫度. 例如, +125℃數位輸出為07D0H, +25.0625℃數位輸出為0191H, -25.0625℃數位輸出為FE6FH, -55℃數位輸出為FC90H.
(3) DS18B20 溫度感測器記憶體 DS18B20. 溫度感測器的內部記憶體包括高速暫存RAM和非揮發性電可擦除EEPRAM, 儲存高溫和低溫觸發器TH, TL 和結構暫存器.
(4) 配置暫存器該位元組各位的意義如下:
桌子 3: 配置暫存器結構

低五位總是 "1", TM 是測試模式位, 用於設定DS18B20處於工作模式或測試模式. 該位元設定為 0 DS18B20出廠時, 用戶不應該改變它. R1和R0用於設定分辨率, 如下表所示: (DS18B20設定為 12 出廠時的位)
桌子 4: 溫度解析度設定表

4. 高速暫存記憶體高速暫存記憶體包括 9 位元組, 其分配情形見表 5. 當發出溫度轉換命令時, 轉換後的溫度值以兩位元組補碼形式儲存在高速緩衝記憶體的第0和第1位元組中. 微控制器可以透過單線介面讀取這些數據. 閱讀時, 低位在前，高位在後. 資料格式見表 1. 相應溫度計算: 當符號位S=0時, 直接將二進位位元轉換為十進位; 當S=1時, 首先將補碼轉換為原碼, 然後計算小數值. 桌子 2 顯示一些相應的溫度值. 第9個位元組是冗餘校驗位元組.
桌子 5: DS18B20臨時暫存器分配

根據DS18B20的通訊協議, 主人 (單晶片) 控制DS18B20完成溫度轉換必須經過三步: DS18B20每次讀寫前必須重設. 重置成功後, 發送 ROM 命令, 最後發送RAM命令, 從而可以對DS18B20進行預定的操作. 重設需要主CPU將資料線拉低 500 微秒然後釋放它. 當DS18B20接收到訊號時, 它等待大約 16 到 60 微秒, 然後發出一個低脈衝 60 到 240 微秒. 主CPU收到此訊號表示重設成功.
桌子 6: ROM指令表