DS18B20溫度傳感器工作原理及其應(yīng)用電路圖

前言

溫度與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，對(duì)溫度的測(cè)量和控制是提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量以及保障生產(chǎn)安全和節(jié)約能源的保障。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，由于溫度測(cè)量的普遍性，溫度傳感器的市場(chǎng)份額大大增加，居傳感器首位。數(shù)字化溫度傳感器DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器?，F(xiàn)在，新一代的DS18B20溫度傳感器體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活。DS18B20溫度傳感器測(cè)量溫度范圍為-55℃～+125℃。在-10℃～+85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。基于DS18B20溫度傳感器的重要性，小編整理出DS18B20溫度傳感器工作原理及其應(yīng)用電路圖供大家參考。

一、DS18B20溫度傳感器工作原理（熱電阻工作原理）

DS18B20溫度傳感器工作原理框圖如圖所示：

DS18B20溫度傳感器工作原理框圖

圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。

二、DS18B20溫度傳感器的應(yīng)用電路

1.DS18B20溫度傳感器寄生電源供電方式電路圖

寄生電源方式特點(diǎn)：

　　(1)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)溫時(shí)，無(wú)須本地電源。

　　(2)可以在沒(méi)有常規(guī)電源的條件下讀取ROM。

　　(3)電路更加簡(jiǎn)潔，僅用一根I/O口實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。

　　(4)只適應(yīng)于單一溫度傳感器測(cè)溫情況下使用，不適于采用電池供電系統(tǒng)中。

DS18B20溫度傳感器寄生電源供電方式

2.DS18B20溫度傳感器寄生電源強(qiáng)上拉供電方式電路圖

在強(qiáng)上拉供電方式下可以解決電流供應(yīng)不足的問(wèn)題，因此也適合于多點(diǎn)測(cè)溫應(yīng)用，缺點(diǎn)就是要多占用一根I/O口線進(jìn)行強(qiáng)上拉切換。

DS18B20溫度傳感器寄生電源強(qiáng)上拉供電方式