浅析数字温度传感器

DS18B20 支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。

DS1822 的精度较差为±
2°C 。

现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。

适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。

与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V 的电压范围，使系统设计更灵活、方便。

而且新一代产品更便宜，体积更小。

DS18B20的内部结构
DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。

DS18B20的管脚排列如下:
1、 GND为电源地
2、 DQ为数字信号输入/输出
3、VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。

ds18b20 ROM指令表
RAM指令表。

数字温度传感器工作原理
数字温度传感器是一种用于测量温度的装置，它能够将温度转化为数字信号输出。

这类传感器通常使用特定的敏感元件，如热敏电阻（PTC或NTC）、热电偶或热电阻（如铂电阻）等。

对于热敏电阻传感器，它的阻值会随温度的变化而变化。

通常情况下，热敏电阻是一个负温度系数（NTC）电阻元件，即其阻值随温度的升高而下降。

数字温度传感器通过测量热敏电阻的阻值，并将其转化为数字信号输出，从而得到温度值。

热电偶则是利用两个不同材料的导电性质差异以及温度变化引起的电动势变化来测量温度的传感器。

当两个导电材料的接触点处于不同的温度下时，会产生一定的电势差。

通过测量这个电势差，可以计算出温度值。

而热电阻则是利用材料在不同温度下的电阻值变化来测量温度的传感器。

最常用的热电阻材料是铂电阻（Pt100或Pt1000），其电阻值与温度之间具有良好的线性关系。

将热电阻放置在待测温度环境中，通过测量电阻值的变化，可以通过查表或计算得出温度值。

通过将热敏电阻、热电偶或热电阻连接到一定的电路中，数字温度传感器可以将温度转换为数字信号输出。

这些数字信号可以通过一定的标准协议传输，如I2C、SPI或UART等，从而
将温度值传送给其他的设备或系统进行处理和分析。

数字温度传感器DS18B20介绍及应用【摘要】本文首先对数字温度传感器DS18B20的内部结构、工作原理做简单的介绍，然后结合DS18B20的性能，对温度传感器DS18B20在电路设计方面的应用做了相应的分析，最后提到DS18B20在使用过程中的注意事项。

【关键词】温度传感器；DS18B20；应用传统的温度敏感元件是热敏电阻，热敏电阻的优点是成本低，但是热敏电阻需要其他电路进行信号处理，因此可靠性较差，准确度和精确度都大大降低。

DS18B20是美国DALLAS公司新推出的一种数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点。

DS18B20数字温度传感器可将温度转化成串行数字信息进行9～12位温度读数。

使用DS18B20数字温度传感器后，使整个系统结构更趋向简单，同时，可靠性也大大增高。

一、DS18B20的介绍1.DS18B20的内部结构DS18B20由四个部分组成：①64位光刻ROM、②温度传感器、③非挥发的温度报警触发器TH和TL、④配置寄存器。

64位光刻ROM在温度传感器出厂之前就刻上了64位序列号，它可以看是该温度传感器的地址序列码，每个DS18B20的序列号就如我们的身份证号一样，代表着自己的身份。

正一味如此，在同一根总线上可以同时挂接多个温度传感器。

DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量。

非挥发的温度报警触发器TH和TL是通过将测得的温度值分别于TH和TL进行比较，相应的对主机发出的告警搜索命令作出响应。

配置寄存器通过R1、R0位设定温度分辨率。

分辨率及使用者设定的报警温度存储在非易失性电擦写EEPROM中，这样，掉电后数据仍然可以保存。

2.DS18B20的测温原理及温度读取DS18B20利用低温系数振荡器输出的时钟脉冲信号通过由高温系数振荡器产生的门开通周期的计数值来测量温度。

DS18B20在出厂时就设定了分辨率是12位，在读取温度时一共读取16位，其中，前5位数字表示的是符号。

数字温度传感器的应用第一篇：数字温度传感器的应用数字温度传感器 DS1820(DS18B20)的应用DSl820 数字温度计提供 9 位(二进制)温度读数指示器件的温度信息经过单线接口送入DSl820 或从DSl820 送出因此从主机CPU 到DSl820 仅需一条线(和地线)DSl820 的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源因为每一个DSl820 在出厂时已经给定了唯一的序号因此任意多个DSl820 可以存放在同一条单线总线上这允许在许多不同的地方放置温度敏感DSl820 的测量范围从-55 到+125 增量值为0.5 可在 l s(典型值)内把温度变换成数字.每一个 DSl820 包括一个唯一的 64 位长的序号该序号值存放在 DSl820 内部的 ROM(只读存贮器)中开始8 位是产品类型编码(DSl820 编码均为（10H)接着的48位是每个器件唯一的序号最后8位是前面56位的CRC(循环冗余校验)码DSl820 中还有用于贮存测得的温度值的两个 8 位存贮器 RAM 编号为0 号和 1号1号存贮器存放温度值的符号，如果温度为负，则 1 号存贮器8 位全为1，否则全为0，0 号存贮器用于存放温度值的补码，LSB(最低位)的1表示0.5将存贮器中的二进制数求补再转换成十进制数并除以 2 就得到被测温度值(-550 125)，DSl820 的引脚如图 2 26-l 所示。

每只DS18b20 都可以设置成两种供电方式：即数据总线供电方式和外部供电方式，采取数据总线供电方式可以节省一根导线，但完成温度测量的时间较长；采取外部供电方式则多用一根导线，但测量速度较快.温度计算1、DS18b20用9位存贮温度值,最高位为符号位。

下图为 18b20 的温度存储方式，负温度S=1，正温度 S=0，如00AAH 为+85 ,0032H 为 25，FF92H 为552、Ds18b20 用12 位存贮温值度，最高位为符号位，下图为18b20的温度存储方式，负温度S=1，正温度 S=0。

数字温度传感器DS18B20的结构及应用简介现如今，温度测量是一项必不可少的技术，在国家支持下已经蓬勃发展起来。

在无线温度测控技术及应用中，传感器技术是温度测控的关键技术，文章首先对温度测控系统进行了概要介绍，而后对温度传感器的分类重点对数字温度传感器（DS18B20）进行了阐述，并将数字温度传感器（DS18B20）结合了单片无线收发芯片nRF401和单片机AT89C51在花卉、蔬菜、渔业等的应用做了简要表述。

标签：温度控制；数字温度传感器；应用1 温度控制系统情况概述智能控制使自动控制、人工智能和运筹学的结合产物，在智能控制中，温度控制运用非常多。

温度是一个物理量，表征物体冷热程度，在物体的表征参数中，温度是其中重要一项。

随着科技的迅猛发展，自动控制技术得到了广泛应用。

在我们的日常生活中，温度控制的应用很常见，如：冰箱、微波炉、空调等，特别是将仪表检测技术引入其中，使得温度控制技术的智能化更上一个台阶。

在工业生产中温度控制与测量也必不可少，对于提高生产率、生产质量，保障安全生产、节约能源都起到至关重要的作用，为生产智能化、自动化奠定了基础。

温度传感器在温度测量、控制中是运用最广泛的，在智能温度报警系统中的作用不可忽视，但从国内的生产来看，温度控制器的生产水平仍然不高，与国外相比还是有很大的差距，如企业规模较小且分散、温度传感器的研发能力不足、温度控制仪表的供应不足靠进口的多、仪表控制技术及算法、软件等滞后等。

但随着我国对温度等仪表工业技术的重视，相继成立了一些研发中心，并且与外资企业合资、融资、技术合作等，使我国在此方面也有了长足的发展。

2 温度传感器简介2.1 温度测量的分类温度传感器可以根据三种方式进行不同的分类。

第一按照被测物体的温度数值分类，可分为超高温、高温、中温、低温、超低温，其中超高温为2800K以上，超低温为0K-10K；第二按照温度传感器的测温法来分类，可分为接触式和非接触式测温，当测量1000℃以上的温度时，使用非接触式的温度测量较为准确；第三依照温度传感器温度高低分类，可分为低温、中卫、中高温测量，电阻温度传感器通常用于低、中温范围的温度测量，集成温度传感器适用于室温环境，而高温测量则一般使用热电式传感器。

数字温度传感器芯片数字温度传感器芯片是一种用于测量温度的电子器件，将环境温度转化为数字电信号输出。

它使用了先进的集成电路技术和传感器技术，在温度测量方面具有很高的精度和稳定性。

数字温度传感器芯片可以广泛应用于各种领域，例如工业自动化、医疗设备、家用电器等。

它具有体积小、功耗低、响应速度快等特点，适用于需要准确温度测量且空间有限的场景。

数字温度传感器芯片的工作原理是利用物质的温度敏感性，通过相应的传感器转换为电信号。

常见的数字温度传感器芯片有两种类型：基于热电效应的传感器和基于半导体材料的传感器。

基于热电效应的数字温度传感器芯片利用热电对的温度依赖性，将热电对连接到电路上，测量出温度对应的电压或电流信号。

通过一系列的电路处理和转换，最终输出数字温度值。

这种传感器芯片具有较高的精度和稳定性，但价格较高。

基于半导体材料的数字温度传感器芯片则利用半导体材料在温度变化下的电阻性质，通过测量电阻值来计算温度。

这种传感器芯片具有体积小、功耗低的特点，适用于对空间要求较高的场合。

然而，由于半导体材料的性质受到一些外界因素的影响，因此在一些极端环境下，其精度和稳定性可能会稍微降低。

数字温度传感器芯片在使用时需要根据具体的应用场景进行选择。

一般需要考虑测量范围、精度要求、响应时间、电源电压等因素。

此外，还需要注意芯片与其他电路的兼容性和抗干扰能力，以确保测量结果的准确性和可靠性。

总之，数字温度传感器芯片是一种非常重要的电子器件，可以广泛应用于各个领域。

它通过转换温度信号为数字信号，具有高精度、高稳定性和快速响应的特点。

随着科技的发展和应用需求的增加，数字温度传感器芯片的性能和功能也在不断提升，将为各个领域的温度测量提供更加准确、可靠的解决方案。

走进数字温度传感器数字温度传感器是一种能将温度物理量，通过温度敏感元件（如ntc温度传感器的核心部件ntc热敏电阻，当然这不同于数字温度传感器，不做细述，具体可以参看呈瑞官网，ntc热敏电阻 温度传感器）和相应电路转换成数字信号的传感器，数字温度传感器能使计算机等设备能够直接获取数字信号信息。

数字温度传感器可以进行系统监控测量，用以检测环境温度。

数字温度传感器进行环境温度检测既能保证用户的安全，又能保证其测量的精确度，同时不影响组件的正常工作。

数字温度传感器的选型也是非常重要的，在选择数字温度传感器时，我们主要考虑其精度，功耗，分辨率，接口和封装等。

下面我们对数字温度传感器的这些因素逐个进行分析。

精度精度显示了数字温度传感器读数和实际温度的误差。

在-25～+100℃温度范围内，常见精度一般为±2℃，呈瑞所研发的数字温度传感器精度能达到更高。

功耗数字温度传感器功耗必须在整个系统功率预算以下，目前市场上的数字温度传感器消耗的电流一般都在微安级。

说到功耗，不得不考虑到传感器的电源电压，目前大多数数字温度传感器供电电压范围为2.7～5.5V。

大多数系统设计人员都非常关心系统的总功耗，电池供电系统尤为如此。

对于这些应用领域使用的数字温度传感器来说，规定功耗必须在整个系统功率预算以下。

现在市场上的许多数字温度传感器处于工作状态时，仅消耗微安电流。

市场上还有一些具有断电引脚或断电寄存器功能的其他器件。

它们在断电状态下的耗电可能远不到1mA。

因为系统监控活动通常是非连续的，因此设计人员可充分利用“单触发”模式的优势(该模式也是一些数字温度传感器的功能之一)。

在“单触发”模式中，该器件的上电时间刚好完成测量，接着随即恢复断电模式。

利用这种功能，时间平均耗电量可降至最低。

National公司的LM70数字温度传感器就是一款采用断电寄存器的中等低功耗器件。

运行状态下的最大静态电流指标是490μA，但当该器件进入关机模式时，电流消耗通常降至12μA。

数字温度传感器是一种能够将环境温度转化为数字信号的传感器。

利用数字温度传感器可以快速准确地测量环境温度，适用于各种领域如通讯、计算机、医疗、军事等。

本文将介绍数字温度传感器的工作原理。

传感器的分类数字温度传感器的分类分为从传感元件分类和从工作方式分类：1.从传感元件分类：数字温度传感器的传感元件主要分为热敏传感器、压电传感器、电压型传感器和数字芯片式传感器等。

其中，数字芯片式传感器是用数字信号输出温度信息的一种最常见和最广泛使用的传感器。

2.从工作方式分类：传感器的工作方式主要分为电压输出型、电流输出型和数字输出型。

数字芯片式传感器的工作原理数字芯片式传感器是常用的数字温度传感器，它采用了CMOS工艺的芯片制作技术，具有非常高的集成度和精度。

数字芯片式传感器的工作原理如下：数字芯片式温度传感器是由压电材料制成的电阻件制成的，它的电阻值与温度成正比。

数字温度传感器采取封装后，与外部环境隔开，通过微处理器的多种功能实现数据传输，以准确的数字方式输出温度值。

数字芯片式传感器通常适用于温度测量范围窄（一般小于100度）且精度要求高的场合，如家电、汽车、医疗等领域。

数字温度传感器的应用由于数字温度传感器有精度高、体积小、接口简单等优点，因此在现在几乎所有的领域都有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 医疗行业数字温度传感器广泛应用于医疗仪器领域，如医疗监测系统、体温计等等。

这些设备常常需要进行长时间稳定的温度监测，准确性要求极高。

2. 工业领域在许多工业生产环节中，数字温度传感器经常被用来测量机器设备和生产环境温度，以确保工作环境的稳定性和安全性。

3. 建筑领域数字温度传感器也常用于建筑领域，以检测建筑物内外环境的温度和湿度。

例如，温度传感器可以监测空调系统的温度变化，以调整空调的运行。

4. 农业领域在农业领域中，数字温度传感器经常被用来测量土壤温度和空气温度，以实现对植物生长环境的监测和优化。

这些传感器也可用于动物饲养环境的监测。