第6章温度传感器-(精品·课件).pptVIP

美国DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器DS1820，可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理。由于每片DS1820含有唯一的串行序列号，所以在一条总线上可挂接任意多个DS1820芯片。从DS1820读出的信息或写入DS1820的信息，仅需要一根口线（单总线接口）。读写及温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS1820供电，而无需额外电源。DS1820提供九位温度读数，构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。 （三）数字输出型IC温度传感器 １、 DS1820的特性 ???单线接口：仅需一根口线与MCU连接； ???无需外围元件； ???由总线提供电源； ???测温范围为-55℃～125℃，精度为0.5℃； ???九位温度读数； ???A/D变换时间为200ms； ???用户可以任意设置温度上、下限报警值，且能够识别具体报警传感器。??? DS 1820 1 2 3 GND I/O VDD (a) PR—35封装 DS1820的管脚排列 DS1820 1 2 3 4 5 6 7 8 I/O GND (b) SOIC封装 NC NC NC NC VDD NC 2、 DS1820引脚及功能 ??? GND：地；?? VDD：电源电压 ??? I/O：数据输入／输出脚(单线接口，可作寄生供电) 3 、DS1820的工作原理 图为DS1820的内部框图，它主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器（内含便笺式RAM），用于存储用户设定的温度上下限值的TH和TL触发器存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码（CRC）发生器等七部分。 存储器控制逻辑 64bit ROM 和单线接口 电源检测 温度传感器 高温触发器 低温触发器 8位CRC触发器 存储器 DS1820内部结构图 寄生电源由两个二极管和寄生电容组成。电源检测电路用于判定供电方式。寄生电源供电时,电源端接地，器件从总线上获取电源。在I/O线呈低电平时，改由寄生电容上的电压继续向器件供电。 寄生电源两个优点： 检测远程温度时无需本地电源； 缺少正常电源时也能读ROM。若采用外部电源,则通过二极管向器件供电。 (1 ) 寄生电源 1. 标称电阻R25（冷阻） 标称电阻值是热敏电阻在25±0.2℃时的阻值。 二、热敏电阻的基本参数 2. 材料常数BN 是表征负温度系数(NTC)热敏电阻器材料的物理特性常数。BN值决定于材料的激活能?E,具有BN=?E／2k的函数关系，式中k为波尔兹曼常数。一般BN值越大，则电阻值越大，绝对灵敏度越高。在工作温度范围内，BN值并不是一个常数，而是随温度的升高略有增加的。 3. 电阻温度系数（%/℃） 热敏电阻的温度变化1 ℃时电阻值的变化率。 4. 耗散系数H 热敏电阻器温度变化1℃所耗散的功率变化量。在工作范围内，当环境温度变化时,H值随之变化,其大小与热敏电阻的结构、形状和所处介质的种类及状态有关。 6. 最高工作温度Tmax 热敏电阻器在规定的技术条件下长期连续工作所允许的最高温度： T0—环境温度；PE—环境温度为T0时的额定功率；H—耗散系数 7. 最低工作温度Tmin 热敏电阻器在规定的技术条件下能长期连续工作的最低温度。 8. 转变点温度Tc 热敏电阻器的电阻一温度特性曲线上的拐点温度，主要指正电阻温度系数热敏电阻和临界温度热敏电阻。 5. 时间常数τ 热敏电阻器在零功率测量状态下，当环境温度突变时电阻器的温度变化量从开始到最终变量的63.2％所需的时间。它与热容量C和耗散系数H之间的关系 9. 额定功率PE 热敏电阻器在规定的条件下，长期连续负荷工作所允许的消耗功率。在此功率下,它自身温度不应超过Tmax。 10. 测量功率P0 热敏电阻器在规定的环境温度下,受到测量电流加热而引起的电阻值变化不超过0.1％时所消耗的功率 11. 工作点电阻RG 在规定的温度和正常气候条件下，施加一定的功率后使电阻器自热而达到某一给定的电阻值。 12. 工作点耗散功率PG 电阻值达到RG时所消耗的功率。 UG——电阻器达到热平衡时的端电压。 13. 功率灵敏度KG 热敏电阻器在工作点附近消耗功率lmW时所引起电阻的变化，即： 在工作范围内，KG随环境温度的变化略有改变。 14. 稳定性 热敏电阻在各种气候、机械、电气等使用环境中，保持原有特性的能力。它可用热敏电阻器的主要参数变化率来表示。最常用的是以电阻值的年变化率或对应的温度变化率来表示。 KG＝R/P 15. 热电阻值RH 指旁热式热敏电阻器在加热器上通过给定的工作电流时,电阻器达到热平衡状态时的电阻值。 16. 加热器电阻值Rr 指旁热式热敏电阻器的加热器，