DS18B20溫度傳感器工作原理及其應用電路圖

　　摘要：本文通過介紹DS18B20溫度傳感器工作原理并結合DS18B20溫度傳感器的應用電路圖給大家介紹了DS18B20溫度傳感器工作原理及其應用電路圖。

       前言
　　
　　溫度與工農業生產密切相關，對溫度的測量和控制是提高生產效率、保證產品質量以及保障生產安全和節約能源的保障。隨著工業的不斷發展，由于溫度測量的普遍性，溫度傳感器的*大大增加，居傳感器*。數字化溫度傳感器DS18B20是世界上*片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。現在，新一代的DS18B20溫度傳感器體積更小、更經濟、更靈活。DS18B20溫度傳感器測量溫度范圍為-55℃～+125℃。在-10℃～+85℃范圍內，精度為±0.5℃。現場溫度直接以“一線總線”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗干擾性。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：　　　　
　　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頻率明顯改變，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。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。
　　
　　二、DS18B20溫度傳感器的應用電路
　　
　　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：
　　
　　（1）進行遠距離測溫時，無須本地電源。
　　
　　（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。
　　
　　（4）只適應于單一溫度傳感器測溫情況下使用，不適于采用電池供電系統中。　　　　
　　2.DS18B20溫度傳感器寄生電源強上拉供電方式電路圖
　　
　　在強上拉供電方式下可以解決電流供應不足的問題，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。
　　
　　3.DS18B20溫度傳感器的外部電源供電方式
　　
　　外部電源供電方式是DS18B20溫度傳感器*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，如圖所示。　　　　
　　三、DS18B20溫度傳感器使用中注意事項
　　
　　（1）較小的硬件開銷需要相對復雜的軟件進行補償，由于DS18B20溫度傳感器與微處理器間采用串行數據傳送，因此，在對DS18B20進行讀寫編程時，必須嚴格地保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結果。在使用PL/M、C等語言進行系統程序設計時，對DS18B20操作部分采用匯編語言實現。
　　
　　（2）在DS18B20溫度傳感器的有關資料中均未提及單總線上所掛DS18B20數量問題，容易使人誤認為可以掛任意多個DS18B20，在實際應用中并非如此。
　　
　　（3）連接DS18B20溫度傳感器的總線電纜是有長度限制的。在采用DS18B20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DS18B20溫度傳感器測溫程序設計中，向DS18B20發出溫度轉換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號，一旦某個DS18B20接觸不好或斷線，當程序讀該DS18B20時，將沒有返回信號，程序進入死循環。
　　
　　（5）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，另一對線接VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地。
　　
　　四、結語
　　
　　DS18B20溫度傳感器（溫度傳感器應用實例）具有適應電壓范圍更寬、DS18B20支持多點組網功能等特點，本文通過介紹DS18B20溫度傳感器工作原理并結合DS18B20溫度傳感器的應用電路圖，相信大家對DS18B20溫度傳感器工作原理及其應用電路圖有所了解，zui后小編提醒大家，DS18B20溫度傳感器使用中注意事項不容忽視，以免造成不必要的損失。