同彀窕同嚣藿数字式温度传感器原理及其应用PrincipleandApplicationsofDigitalThermostats杭州商学院(杭州310035)陈良光宋荷庆金华频【摘要】本文重点介绍了3种数字式温度传感器DS1820、MAX6575、AD7416的结构和工作原理，就其应用特点进行了比较，分析了目前数字式温度传感器存在的问题=虽应用前景。f关融鄙温度传感器DS1820AD7416MAX6575Abstract：ThispassageismainlyaboutthestructureandprincipleofthreekindsofdigitalthermostatsDS1820，MAX6755andAD7416．Wecomparetheircharactersandanalyzeexistingproblemsandapplicationsprospectaboutthedigitalthermostatsatpresent．Keywords：ThermostatsDS1820AD7416MAX6575在工农业生产及科学研究中，有关温度的测量和控DS1820是美国DALLAS半导体公司推出的单线数制十分广泛。温度检测的传统方法是使用诸如热电耦、字化测温集成电路。它具有独特的单线接口方式，将非热电阻、半导体PN结(如AD590)之类的摸拱传感器，电模拟量温度值转换为数字信号输出仅需占用1位I／O经信号取样电路、放大电路和模数转换电路处理，获取端口；每个DS1820传感器均有单一独立的序列号，支表示温度值的数字信号，再交由微处理器或DSP处理。持微处理器通过单信号线实现多点测温，使分布式多点被测温度信号从敏感元件接收的非电模拟量开始，温度检测系统设计大为简化；测温时无需任何外部元件，到转换为微处理器可处理的数字信号之间，设计者须考可以通过数据(信号)线直接供电，且具有超低功耗工虑的线路环节较多，相应测温装置中元器件数量难以下作方式；测温范围为．55~q-125"C，测温精度为0．5"12，降，随之影响产品的高可靠性及体积徽缩化．而模拟信转换为数字信号的温度数据以l6位代码(其中8位为号在长距离传输过程中，抗电磁干扰是令设计者伤脑筋温度值，8位为符号值，精度为9位)形式串行输出。的问题。对于多点温度检测的场合，各被测点到测试装1．1DS1820结构置之间引线距离往往不同，此外，各敏感元件参数的不DS1820由3部分组成：一致性，这些都是造成误差的原因，井且难以完全清除。(1)64位光刻永久型ROM(如图1)对于被测温度这一非电模拟量转换到数字信号，将匝区圃臣其处理过程的多个环节集成在单片IC器件内部是解决传统温度检测上述弊病的理想途径．目前国外已有多家翻l公司开发出数字式温度传感器，笔者根据近年来的应用(2)永久型温度报警触发器TH和TL实践，对几种较著名的器件就其性能及其应用方式作出如果温度测量结果高于TH或低于TL中的值，则比较。DS1820内部的报警标志被置位，表示温度测量值超出测量范围，微处理扪经查询根据报警标志位状态作相应1DS1820处理。《中国仪器仪表00l_】l5圈彀积圈星(3)被测数据存储每个DS1820传感器者隋两个8位RAM寄存单元，用于贮存测定的温度值，其中用于存放温度符号的寄存单元定义为：全1表示负温度(℃)，全0表示正温度(℃)。整个DS1820共有9个字节的RAM单元，具体含义见表1。表1图2DS1820MemoryMapBAD公司的产品AD7416是装在单个芯片中的完整TⅫ|n卫LSB(温度值)0的温度监视系统该芯片包括1个片内温度传感器、1TemperatureMSB(温度符号)1个lO位AD转换器；能以O．25"C的分辨率将温度数字TH／use~B1(i岳温上限)2TL／use~Byte2『低温下限)3化；测温范围为．55"G-+125~C，精度为±2℃(25℃～P．e*erved(保留)4+】00~C)、以及士3℃(．55℃l25℃)。AD转换器的转Rescued『保骱5换时间约为400us，每1CountRL-t~fl(温度计数器]6号输出芯片在读温度值的操作完成后AD转换器将被cmPer℃(温度精度)7CRC罐I码8自动复位并开始作新的1次转换。其内部组成包括两个用于设置温度高、低门限值的1．2DS1820测温原理及其应用电路片内寄存器，并带有一个漏极开路的“超温指示器”DS1820的温度测量电路是通过计数时钟周期来实(OTI)，当温度超过设定的门限时OTI将产生一个吸收现的电流为20mA的信号。低温度系数振荡器输出的时钟脉冲信号