数字温度传感器

DS18B20数字式温度传感器，与传统的热敏电阻有所不同的是，使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度。

同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。

部分功能电路的集成，使总体硬件设计更简洁，能有效地降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，调试也更方便简单化，这也就缩短了开发的周期。

DS18B20单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：（ 1 ）采用单总线的接口方式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。

单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。

（ 2 ）测量温度范围宽，测量精度高。

DS18B20 的测量范围为-55℃~+125℃；在-10~+85℃范围内，精度为±0.5℃。

（ 3 ）在使用中不需要任何外围元器件即可实现测温。

（ 4 ）多点组网功能。

多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。

（ 5 ）供电方式灵活。

DS18B20可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。

因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外电源，从而使系统结构更趋简单，可靠性更高。

（ 6 ）测量参数可配置。

DS18B20的测量分辨率可通过程序设定9~12位。

（ 7 ）负压特性。

电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

（ 8 ）掉电保护功能。

DS18B20内部含有EEPROM，在系统掉电以后，它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。

DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围，适合于构建自己的经济的测温系统，因此也就被设计者们所青睐。

二、DS18B20测温原理DS18B20 的内部测温电路框图低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，为计数器提供一频率稳定的计数脉冲。

DS18B20的工作原理DS18B20是一款数字温度传感器，具有高精度、低功耗、数字输出等特点。

它采用了独特的1-Wire接口技术，可以通过单一的数据线进行通信和供电，非常适合在各种环境中进行温度监测和控制。

DS18B20的工作原理如下：1. 温度测量原理：DS18B20利用半导体材料的温度特性来测量温度。

它内部集成为了一个温度传感器，该传感器基于温度对硅芯片内部电压的影响进行测量。

当温度升高时，硅芯片内部的电压也会随之变化，通过测量这个变化的电压，就可以得到温度的数值。

2. 1-Wire接口技术：DS18B20采用了独特的1-Wire接口技术，这意味着它只需要一根数据线进行通信和供电。

在通信过程中，DS18B20会将温度数据转换为数字信号，并通过数据线传输给主控设备。

同时，主控设备也可以通过数据线向DS18B20发送指令，控制其工作模式和参数设置。

3. 工作电源：DS18B20可以通过1-Wire接口从主控设备获取电源，也可以通过外部提供的电源进行供电。

当通过1-Wire接口供电时，DS18B20会从数据线上提取能量，并利用内部的电源管理电路进行稳定的工作。

这种设计使得DS18B20在低功耗模式下工作，非常适适合于电池供电的应用场景。

4. 温度精度和分辨率：DS18B20具有高精度的温度测量能力，可以达到±0.5℃的精度。

同时，它还可以根据需要进行温度分辨率的设置，可选的分辨率包括9位、10位、11位和12位。

分辨率越高，测量的温度范围越小，但精度也相应提高。

5. 多个DS18B20的连接：由于DS18B20采用了1-Wire接口技术，可以通过将多个DS18B20连接在同一条数据线上，实现多个温度传感器的同时测量。

每一个DS18B20都有一个惟一的64位ROM代码，通过这个代码可以区分不同的传感器。

主控设备可以通过发送指令来选择特定的传感器进行温度测量。

总结：DS18B20是一款采用1-Wire接口的数字温度传感器，具有高精度、低功耗、数字输出等特点。

DS18B20是一种单总线数字温度传感器，测试温度范围-55℃-125℃，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。

单总线，意味着没有时钟线，只有一根通信线。

单总线读写数据是靠控制起始时间和采样时间来完成，所以时序要求很严格，这也是DS18B20驱动编程的难点。

一.DS18B20温度传感器1.引脚图2.DS18B20内部结构图主要由2部分组成：64位ROM、9字节暂存器，如图所示。

(1) 64 位ROM。

它的内容是64 位序列号，它可以被看作是该DS18B20 的地址序列码，其作用是使每个DS18B20 都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20 的目的。

(2) 9字节暂存器包含：温度传感器、上限触发TH高温报警器、下限触发TL低温报警器、高速暂存器、8位CRC产生器。

3.64位ROM结构图8位CRC:是单总线系列器件的编码，DS18B20定义为28H。

48位序列号：是一个唯一的序列号。

8位系列码：由CRC产生器生产，作为ROM中的前56位编码的校验码。

4.9字节暂存器结构图以上是内部9 个字节的暂存单元（包括EEPROM）。

字节0~1 是温度存储器，用来存储转换好的温度。

字节2~3 是用户用来设置最高报警和最低报警值。

这个可以用软件来实现。

字节4 是配置寄存器，用来配置转换精度，让它工作在9~12 位。

字节5~7 保留位。

字节8 CRC校验位。

是64位ROM中的前56位编码的校验码。

由CRC发生器产生。

5.温度寄存器结构图温度寄存器由两个字节组成，分为低8位和高8位。

一共16位。

其中，第0位到第3位，存储的是温度值的小数部分。

第4位到第10位存储的是温度值的整数部分。

第11位到第15位为符号位。

全0表示是正温度，全1表示是负温度。

表格中的数值，如果相应的位为1，表示存在。

如果相应的位为0，表示不存在。

6.配置寄存器精度值：9-bit 0.5℃10-bit 0.25℃11-bit 0.125℃12-bit 0.0625℃7.温度/数据关系注意：如果温度是一个负温度，要将读到的数据减一再取反二.单总线协议1.单总线通信初始化初始化时序包括：主机发出的复位脉冲和从机发出的应答脉冲。

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。

1.1 温度传感器DS18B20与MCS-51单片机的接口数字温度传感器问世于20世纪90年代中期。

它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。

数字温度传感器具有价格低、精度高、封装小、温度范围宽、使用方便等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中。

数字温度传感器一般内部包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器和相应的接口电路，有的还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

数字温度传感器的种类繁多，一般按总线形式可分为单总线(1-wire)接口、双总线(I2C)接口和三总线(SPI)接口。

下面主要以单总线接口数字温度传感器芯片DS18B20为例来介绍数字温度传感器的使用。

1.1.1 DS18B20简介DS18B20是DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器芯片，具有3引脚TO-92小体积封装形式；温度测量范围为-55℃～+125℃；可编程为9～12位A/D转换精度；用户可自设定非易失性的报警上下限值；被测温度用16位补码方式串行输出；测温分辨率可达0.0625℃；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或两根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少。

可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。

1.1.2 DS18B20的外部结构DS18B20可采用3脚TO-92小体积封装和8脚SOIC封装。

其外形和引脚图如图7.17所示。

GND DQ V DDNCNCNC VGND(a) TO-92封装(b) SOIC封装图1.1 DS18B20的外形及引脚图图中引脚定义如下。

(1) DQ：数字信号输入/输出端。

(2) GND：电源地。

(3) V DD：外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。

1.1.3 DS18B20的内部结构DS18B20内部主要由4部分组成：64位光刻ROM 、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH 和TL 、配置寄存器等。

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。

LM35温度传感器的设计和制造由于现在科技的发展非常迅速，温度传感器也已经成为了很多领域必不可少的一部分。

在各种设备中，要通过传感器来监测温度，确保设备能够正常工作。

在这篇文章里，将要介绍的是常用的LM35数字温度传感器的设计和制造。

1. LM35数字温度传感器的基本原理LM35温度传感器是一种电压输出型的传感器，它的工作原理是将热电偶所产生的微小电压信号放大成一定的电压值，再通过运算放大电路将电压信号转换为对应温度。

所以说，这种传感器实质上就是一种测量温度的模拟电路。

2. LM35数字温度传感器的设计设计LM35数字温度传感器需要准备以下的器材：（1）LM35芯片（2）电源电池（3）15V稳压器（4）电容器（5）电阻器（6）LED灯（7）电线设计步骤：（1）按照LM35芯片的引脚连接需要将15V稳压器和对应的电容器连接到芯片的正极处。

（2）将芯片的负极连接到电源的接地端，同时也要连接电阻器和LED灯。

（3）将LM35传感器的Pin脚接收温度的信号输入到运算放大器中，将输出连接到LED灯上，以实现对温度变化的监测。

（4）由于LM35的输出是模拟信号，与数字电路的需求不符，所以我们需要一个A/D转换器，将模拟信号转化为数字信号。

3. LM35数字温度传感器的制造流程（1）通过软件进行LM35温度传感器的建模和仿真；（2）根据电路设计图和原理图，制作电路板，将所有元器件进行焊接；（3）进行电路板的测试和调试，确保没有电路故障；（4）将LM35芯片与电路板连接，进行温度测试和记录，发现温度异常还需要调试电路。

4. LM35数字温度传感器的使用LM35温度传感器的使用极为简单，只需要将它与需要监测的设备或物体接触表面，并通过已接入的电路将其输出信号反馈到计算机或显示屏上即可。

在使用过程中，还需要注意保持传感器的外观整洁、不受到震动和强光干扰，并进行定期检查和维护。

5. LM35数字温度传感器的应用LM35数字温度传感器在工业生产、物流仓储、环境监测、医学等领域应用广泛。

ds18b20温度传感器工作原理
DS18B20是一种数字温度传感器，它通过一根单一的数据总线进行工作。

传感器内部有一个精确的温度传感器和数字转换器。

以下是DS18B20温度传感器的工作原理：
1. 单线总线通信：DS18B20传感器使用单一的数据总线进行通信。

该总线不仅用于传输数据，还用于为传感器提供电源。

通过这种方式，可以减少传感器的引脚数量，使其适用于各种微控制器和嵌入式系统。

2. 温度测量：传感器内部有一个温度传感器，该传感器可以测量实时环境温度。

它使用精确的电阻和温度-电压转换技术，以确保温度测量的准确性和稳定性。

3. 数据转换：DS18B20传感器将温度测量结果转换为数字信号。

传感器内部的模数转换器将模拟信号转换为数字码，以便于传感器与主控制器之间的通信和处理。

4. ROM存储器：每个DS18B20传感器都有一个唯一的64位ROM存储器。

这个ROM存储器包含传感器的唯一序列号、制造商信息和其他相关信息。

这些信息可以用来识别传感器并设置其工作参数。

5. 通信协议：DS18B20传感器使用一种称为1-Wire协议的通信协议与主控制器进行通信。

该协议在传感器和主控制器之间建立一种基于时间的序列通信方式，主控制器上的软件可以通过这种协议与传感器进行数据传输、配置和控制。

总而言之，DS18B20温度传感器通过单一的数据总线进行通信，并使用内部的温度传感器和数字转换器测量环境温度。

它通过ROM存储器保存唯一的序列号和其他信息，使用1-Wire 协议与主控制器进行通信。

温度传感器18B20数字安全操作及保养规程温度传感器在工业自动化控制中有着广泛的应用，18B20是一种常用的数字温度传感器。

为确保安全操作，并延长传感器的寿命，本文将介绍温度传感器18B20的数字安全操作和保养规程。

1. 温度传感器18B20基本介绍18B20数字温度传感器采用1-Wire总线方式，具有高精度、可编程分辨率和广泛的工作温度范围等优点，在实际应用中广泛被采用。

18B20数字温度传感器有以下三种封装方式：•TO-92•标准SOIC 8引脚封装•TSSOP封装在使用18B20数字温度传感器时，需要注意以下两个方面：1.功耗传感器的功耗有着重要的影响，需根据应用场合选择合适的供电方式及传感器工作模式。

2.读写速率传感器的读写速率受到传感器供电方式和应用场合等多方面因素的影响。

在实际应用中，需要根据应用场合选择合适的传感器供电方式和读写速率，以确保传感器正常工作。

2. 温度传感器18B20的数字安全操作规程在使用温度传感器18B20时，需要注意以下数字安全操作规程：2.1 使用合适的供电方式传感器供电方式是影响传感器正常工作的关键因素之一。

在使用18B20数字温度传感器时，需根据具体有场合选择合适的供电方式。

常见的供电方式有以下两种：1.通过串行总线供电（Power-over-1-wire，POE）2.通过外部供电器供电在选择合适的供电方式时，需考虑传感器的工作电流、应用场合等因素。

2.2 正确选择传感器工作模式传感器可采用以下三种工作模式：1.精度模式2.快速模式3.最高速度模式在成本控制，功耗控制等各种因素下，应选择合适的传感器工作模式。

其中，精度模式最能保证温度测量的精度，最高速度模式最能保证测量速度，快速模式则在两者之间，应选择合适的传感器工作模式以满足应用需求。

2.3 合适的配置和使用18B20数字温度传感器可采用多种配置方式，包括选择分辨率、选择工作模式等。

在使用时，需根据实际需求选择合适的配置方式。