传感器原理温度传感器资料.ppt

2.8 集成数字温度传感器 2、简单应用：温度测量和温差测量 2.8 集成数字温度传感器 多点温度测量 2.8 集成数字温度传感器 2.8.4 数字输出型传感器DS1820 1、DS1820 的主要特性 (1) 适应电压范围3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电； (2) 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时，仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯； (3) DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温； (4) DS18B20在使用中，不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内； (5) 测温范围－55℃～＋125℃，在－10℃～+85℃时精度为±0.5℃； (6) 可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温； 2.8 集成数字温度传感器 (7) 在9位分辨率时，最多在93.75ms内把温度 转换为数字；12位分辨率时，最多在750ms内 把温度值转换为数字，速度更快； (8) 测量结果直接输出数字温度信号，以“一线 总线“串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码， 具有极强的抗干扰纠错能力； (9) 负压特性，电源极性接反时，芯片不会因发 热而烧毁，但不能正常工作。 2.8 集成数字温度传感器 2、DS1820 的结构 内部结构：64位光刻ROM、温度传感器 、非挥发的温度报警触发器HT和HL、配置寄存器。 2.8 集成数字温度传感器 3、DS1820 工作原理 2.8 集成数字温度传感器 4、DS18B20使用中注意事项 (1) 较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS1820进行读写编程时，必须严格地保证读写时序，否则将无法读取测温结果。在使用VC等高级语言进行系统程序设计时，对DS1820 操作部分仍要采用汇编语言实现。 (2) 连接DS1820 的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过50 m时，读取的测温数据将发生错误；当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达150m；当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离进一步加长，这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS1820进行长距离测温系统设计时，要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。 (3) 在DS1820测温程序设计中，向DS1820 发出温度转换命令后，程序总要等待DS1820的返回信号，一旦某个DS1820接触不好或断线，当程序读该DS1820 时，将没有返回信号，程序将进入死循环，这一点在进行DS1820硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。 THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 2.4 热电偶传感器 当热电偶材料一定时，热电偶的总电势成为温度T和T0的函数差。即 如果使冷端温度T0固定,则对一定材料的热电偶，其总电 势就只与温度T成单值函数关系，即 2.4 热电偶传感器 由此可得有关热电偶的几个结论 (1)热电偶必须采用两种不同材料作为电极，否则无论热 电偶两端温度如何，热电偶回路总热电势为零。 (2)尽管采用两种不同的金属，若热电偶两接点温度相等， 即T=T0，回路总电势为零。 (3)热电势只与结点温度有关，与中间各处温度无关。 2.4 热电偶传感器 4、热电偶基本定律 （1）均质导体定律 由一种均质导体或半导体组成的闭合回路，不论其截面、长度如何以及各处的温度如何分布，都不会产生热电动势。即热电偶必须采用两种不同材料作为电极。 （2）中间导体定律 在热电偶回路中，接入第三种导体C，只要这第三种导体两端温度相同，则热电偶所产生的热电动势保持不变。即第三种导体C的引入对热电偶回路的总电动势没有影响。 2.4 热电偶传感器 （3）中间温度定律 在热电偶回路中，两结点温度为T、T0时的热电动势，等于该热电偶在结点温度为T、Ta和Ta、T0时热电动势的代数和，即 （4）标准电极定律 当温度为T、T0时，用导体A、B组成的热电偶的热电动势等于AC热电偶和CB热电偶的热电动势之代数和，即 导体C称为标准电极，故把这一定律称为标准电极定律。 2.4 热电偶传感器 2.4.2 热电极材料及常用热电偶 1、热电极材料 （1） 在测温范围内，热电性质稳定，不随时间和被测介质变化，物理化学性能稳定，不易氧化或