数字温度传感器IC及应用2018
温度传感器的特性及应用
1
GND
4 LM358AN 6
Vo
GND
R1
47k
五、注意事项
1. 实验中要小心操作,避免人身和仪器受损。从设计者和使用者的双重角度细心 观察仪器,以利于今后的学习和课题研究、设计任务;
2. 发现异常情况应立即切断电源,并及时报告老师;
3. 标准温度测量可以将万用表调整到温度测量档,并直接读数;
4. 测量时应注意控制温度缓慢增加,并在每个测量点上多停留一些时间,待作为 标准温度测量仪的万用表读数稳定后,再将其切换到电压档,读出相应的电压 值。
2. 假如希望NTC热敏电阻两端的电压与热敏的电阻成 正比,应当如何修改电路。
3. 根据测得的数据计算出测量所用PN结在温度每变化 1C时实际的电压变化值(放大器的增益约为4.7)。
4. 评价和比较PN结与NTC热敏电阻测温电路的特点和 异同。
5. 分析一下两种测温电路的误差来源。 6. 如果要在图2中电路的基础上制作一个0~100C的温
NTC热敏电阻
-
+
IN4148二极管
设备、器件介绍
半导体致冷片
+
侧面
-
正面
三、实验准备
1. 半导体致冷片的连接: (1)稳流:将稳压/稳流电源的一组电源调节到稳流输出状态,并使之处 于电流最小的位置。然后关闭电源; (2)极性:将半导体致冷片二根引线中的红色线接稳压电源的正极,黑 色线接负极; (3)试验:经检查无误后,开启稳压/稳流电源,并缓慢调节输出电流至 100mA左右,用手接触半导体致冷片的两面(冷端和热端),体验致冷片两 面的温差,并据此确认致冷片冷端和热端。调节稳压/稳流电源的输出电 流(最大允许到2A),感觉温差的变化; (4)复位:减小稳压/稳流电源的输出电流至0,切断电源,让致冷片恢 复常温,准备后面的实验。
LM35与ICL7107数字温度计设计
LM35与ICL7107数字温度计设计前言数字温度计是一种能够将温度读数转化为数字信号输出的仪器。
相较于传统的模拟温度计,数字温度计具有精度高、易于读取、不易误差累计等优点,因此得到广泛应用。
本文将以LM35与ICL7107为例,介绍数字温度计的实现方法及原理。
数字温度计参数LM35LM35是一种温度传感器,它将温度的读数转化为电压信号输出。
LM35的工作电压一般为5V,其输出与温度成线性关系,每摄氏度对应0.01伏特的电压输出。
由于LM35输出电压精度为0.05℃,因此被广泛应用于数字温度计的设计中。
ICL7107ICL7107是一种数字电压表芯片,其具有高精度、低功耗、易于控制等优点。
ICL7107可以直接测量输入电压,并将该电压转化为可读的数字信号输出。
由于ICL7107的数字接口友好,因此它经常被用于数字温度计的设计中。
LM35与ICL7107数字温度计原理数字温度计的设计主要涉及温度信号采集与数字信号输出两个步骤。
LM35将温度信号转化为电压信号输出,ICL7107则将该电压信号转化为数字信号输出。
下面将简要介绍LM35与ICL7107的工作原理。
LM35原理LM35基于热敏效应,当传感器的温度发生变化时,传感器中的电势也会发生变化。
LM35可测量摄氏度、华氏度和开尔文温度三种温度表示法的温度值。
LM35的内部电路中包含了一个精度为0.5°C的电压参考源,因此其输出电压与温度成线性关系。
ICL7107原理ICL7107芯片中包括一组多路模数转换器,能够将模拟输入信号转换为数字输出信号。
ICL7107芯片中的数字转换器主要分为了精度增益和数字微调两个步骤。
此外,ICL7107还包括了一组参考电压源,用于校准输出信号。
LM35与ICL7107数字温度计实现步骤实现一个数字温度计,需要遵循以下步骤:1.处理LM35输出电压信号2.根据处理后的电压信号,进行AD转换3.将AD转换后的数字信号输出到数码管上处理LM35输出电压信号首先,需要将LM35的输出电压信号转化为ICL7107能够接收的信号。
单片机的数字温度计设计方案(附代码与仿真)
基于STC89C52的数字温度计目录1、简介....... .......... ..... 3 _ _2、计划选择2.1。
主控片选 (3)2.2.显示模块.............................. (3)2.3、温度检测模块………………………………… .. 43、系统硬件设计3.1。
51单片机最小系统设计………………………… .4 .电源电路设计…………………… .. 5.液晶显示电路设计……………………………… ..63.4.温度检测电路设计………… . . . 74.系统软件设计4.1。
温度传感器数据读取流程图......... .. (9)4.2.系统编程………………… .105. 编程与仿真5.1、Keil编程软件………………… .. .. 115.2.变形杆菌 (11)5.3.模拟界面……………………… ..116.总结........ .......... ........ 12 _ _ _ _ _七、附录附录 1. 原理图........ .......... (12)附录 2. 程序清单…………………………………………………………………… ..131 简介进入信息飞速发展的21世纪,科学技术的发展日新月异。
科学技术的进步带动了测量技术的发展,现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。
我们已经进入高速发展的信息时代,测量技术也成为当今技术的主流,已经渗透到研究和应用工程的各个领域。
温度与人们的生活息息相关,温度的测量变得非常重要。
2.系统方案选择2.1 主控芯片选型方案一:STC89C52RCSTC89C52RC是8051内核的ISP在线可编程芯片,最高工作时钟频率为80MHz,芯片内含8KB Flash ROM,可反复擦写1000次。
该器件兼容MCS-51指令系统和8051引脚结构。
该芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,具有在线可编程特性,在PC端有控制程序,用户程序代码可下载到单片机部门,无需购买通用编程器,速度更快。
数字温度传感器ds18b20的原理与应用
数字温度传感器DS18B20的原理与应用1. 概述数字温度传感器DS18B20是一种广泛应用于工业控制、计算机温控等领域的传感器。
本文将介绍DS18B20的原理和应用,并对其工作原理、特点以及应用场景进行详细阐述。
2. DS18B20的工作原理DS18B20采用了数字式温度传感器技术,其工作原理基于温度对半导体材料电阻值的变化进行测量。
具体工作原理如下:1. DS18B20内部包含一个温度传感器、位移寄存器(DS)和一个多功能I/O口。
2. 温度传感器由多个晶体管组成,当温度发生变化时,晶体管的导电能力发生变化。
3. DS18B20通过I/O口与外部控制器进行通信,并将温度数据以数字形式传输。
3. DS18B20的特点DS18B20作为一种数字温度传感器,具有许多独特的特点,包括: - 高精度:DS18B20具有高精度的温度测量能力,精确到0.5°C。
- 数字输出:DS18B20通过数字信号输出温度数据,方便与其他数字设备进行连接与通信。
- 单总线接口:DS18B20采用了单总线接口通信,可以通过一根数据线与外部控制器进行连接,简化了接线工作。
- 可编程分辨率:DS18B20的分辨率可以通过配置进行调整,可以根据具体应用需求选择不同的分辨率。
4. DS18B20的应用场景DS18B20由于其特点和功能的优势,在许多领域得到了广泛应用,包括但不限于以下场景:4.1 工业控制DS18B20可以用于工业控制系统中,用于监测和控制温度。
例如,在生产线上使用DS18B20传感器实时监测设备温度,当温度超出设定范围时,及时采取控制措施,以保证生产过程的稳定性和安全性。
4.2 计算机温控DS18B20可以作为计算机温度监测的传感器,用于检测计算机主板、CPU和其他关键部件的温度。
通过DS18B20传感器的数据,可以实时监测计算机的温度状况,并进行相应的温度调控,以提高计算机的稳定性和使用寿命。
数字式温度传感器DS18B20及其应用
器件应用数字式温度传感器DS18B20及其应用空军工程大学导弹学院(陕西三原713800) 韩小斌 朱永文摘 要 文章介绍了新一代数字式温度传感器DS18B20,它集温度感知、数字量转化、高低温限设定和报警于一体。
文章详细地阐述了DS18B20的测量原理、特性以及在多路温度测量应用中的测量电器设计和软件设计。
关键词 DS18B20传感器 温度检测 单片机 DS18B20是美国Dallas 半导体公司的新一代数字式温度传感器,它具有独特的单总线接口方式,即允许在一条信号线上挂接数十甚至上百个数字式传感器,从而使测温装置与各传感器的接口变得十分简单,克服了模拟式传感器与微机接口时需要的A/D 转换器及其它复杂外围电路的缺点,由它组成的温度测控系统非常方便,而且成本低、体积小、可靠性高。
图1 DS18B20外部形状及管脚图1 基本特性DS18B20数字式温度传感器的外部形状、内部芯片如图1所示。
它使用一总线接口实现和外部微处理器的通信。
温度的测量范围为-55~+125b C,测量精度为0.5b C 。
传感器的供电寄生在通信的总线上,可以从一总线通信中的高电平中取得,这样可以不需要外部的供电电源。
作为替代也可直接用供电端(VDD)供电。
一般在检测的温度超过100b C 时,建议使用供电端供电,供电的范围为3~5.5V 。
当使用总线寄生供电时,供电端必须接地,同时总线口在空闲的时候必须保持高电平,以便对传感器充电。
每一个DS18B20温度传感器都有一个自己特有的芯片序列号,我们可以将多个这样的温度传感器挂接在一根总线上,实现多点温度的检测。
2 测温原理DS18B20的测温原理如图2所示。
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而被计数,通过该计数值来测量温度。
计数器被预置为与-55b C 对应的一个基数值,如果计数器在高温系数振荡器输出的门周期结束前计数到零,表示测量的温度高于-55b C,被预置在-55b C 的温度寄存器的值就增加一个增量,同时为了补偿温度振荡器的抛物线特性,计数器被斜率累加器所决定的值进行预置,时钟再次使计数器计数直至零,如果开门通时间仍未结束,那么重复此过程,直到高温度系数振荡器的门周期结束为止。
敏源传感科技有限公司单总线数字温度传感芯片产品手册(V3.5)说明书
单总线数字温度传感芯片 MY18E20/MY1605/MY605产 品 手 册(V3.5)©敏源传感科技有限公司2019/12概述敏源传感数字温度传感芯片系列为高集成度的数字模拟混合信号的智能传感芯片,感温原理基于半导体PN节温度与带隙电压的特性关系,经过小信号放大、模数转换、数字校准补偿、输出数字温度,具有精度高、一致性好、寿命长、功耗低、可编程配置灵活等优点。
每颗芯片都有唯一的64位ID序列号,并在出厂前根据温度误差特性进行校准系数的拟合,芯片内部自动进行补偿计算。
为了简化系统应用,芯片的ID搜索、测温数据内存访问、功能配置等均基于数字单总线协议指令,上位机微处理器只需要一个GPIO端口便可进行读写访问。
单总线通信接口通过共用一根数据总线来实现了多节点传感采集与组网的低成本方案,传输距离远、支持节点数多,便于空间分布式传感组网。
芯片内置非易失性EEPROM存储单元,用于保存芯片ID号、高低温报警阈值、温度校准修正值以及用户自定义信息,如传感器节点编号、位置信息等。
温度传感芯片具有-55°C到+125°C的工业级工作范围,内置14-bit ADC,最高分辨率0.015°C;针对不同行业应用,产品分为0.1~1.0°C等不同精度等级。
MY18E20、MY1605、MY1820、MY605为标准版系列,最高测温精度为0.5°C 。
另有高精度可编程数字温度芯片MY605+、MY1605+ 、MY18E20+,可编程高精度0.1~0.3°C 。
根据不同应用需求,封装形式分为TO-92直插型MY18E20、TO-92S小尺寸直插型MY1820、SOT23-3表贴型MY1605、DFN-8表贴型MY605等不同规格。
特点-10°C~+85°C 0.5°C精度-55°C~+125°C 1.0°C精度单总线接口,适用于分布式多节点测温转换温度时间可配置:15ms/114ms/514ms标准版默认12位输出,分辨率0.0625°C【另有高精度系列为14位可编程输出,最高分辨率0.015°C】宽供电电压范围1.8V-5.5V 每颗芯片有可编程的ID 序列号,便于组网寻址 用户可自行设置报警值80-bit 存储空间用于存放用户信息 典型待机功耗0.2µA@5V ,最大测温峰值功耗0.3mA@5V 应用简单,无需额外器件典型应用工业监控、智能家电、智能硬件、智慧农业、仪器仪表封装管脚描述及实物图TO-92直插型 MY18E20SOT 表贴型 MY1605(2.9mm×2.8mm)DFN 表贴型 MY605(2mm*2mm)TO-92S 小直插型MY1820【芯片内部系统构成以MY18E20为例,其他封装型号等同。
数字温度传感器DS18B20及其应用new
数字温度传感器DS18B20及其应用数字化技术推动了信息化的革命在传感器的器件结构上采用数字化技术,使信息的采集变得更加方便。
例如,对于温度信号采集系统,传统的模拟温度传感器多为铂电阻、铜电阻等。
每一个传感器的传输线至少有两根导线,带补偿接法需要三根导线。
如果对50路温度信号进行检测,就需要100根或150根导线接到采集端口,然后还要经过电桥电路、信号放大、通道选择、A/D转换等,才能将温度信号变成数字信号供计算机处理。
DS18B20是美国DALLAS公司生产的新型单总线数字温度传感器,如图1所示。
DS18B20采用3脚(或8脚)封装,从图1中看到,从DS18B20读出或写人数据仅需要一根I/O口线。
并且以串行通信的方式与微控制器进行数据通信。
该器件将半导体温敏器件、A/D 转换器、存储器等做在一个很小的集成电路芯片上,传感器直接输出的就是温度信号数字值。
信号传输采用两芯(或三芯)电缆构成的单总线结构。
一条单总线电缆上可以挂接若干个数字温度传感器,每个传感器有一个唯一的地址编码。
微控制器通过对器件的寻址,就可以读取某一个传感器的温度值,从而简化了信号采集系统的电路结构。
采集端口的连接线减少了50倍,既节省了造价,又给现场施工带来极大的方便。
DS18B20是实现单总线测控网络的关键器件,主要包括:寄生电源、温度传感器、64位激光ROM 和单总线接口、存放中间数据的高速暂存器RAM、用于存储用户设定温度上下限值的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。
DS18B20内部存储器由ROM、RAM和E2ROM组成,其中,ROM 由64位二进制数字组成,共分为8个字节,字节0的内容是该产品的厂家代号28H,字节1~字节6的内容是48位器件序列号,字节7是ROM前56位的CRC校验码。
由于64位ROM 码具有唯一性,在使用时作为该器件的地址,通过读ROM命令可以将它读出来。
数字温度传感器芯片
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。
温度传感器ds18b20 在Zigbee芯片CC2430中的应用
温度传感器ds18b20 在Zigbee芯片CC2430中的应用以下资料是参考ds18b20的pdf资料、网上一些驱动例子、Zigbee 硬件宏定义、并结合我之前实习期间所学的知识整理的,希望对有需要的同学有所帮助。
ds18b20 H文件:/***************************************************************** Name: DS_18B20_Head.h ** csy ** Date: 2010\12\31 *****************************************************************/#ifndef DS_18B20_Head_H#define DS_18B20_Head_H#include "ioCC2430.h"//ds18b20 pin#define DQ P1_4//ds18b20 delay parmater:#define Delay_600us 600#define Delay_60us 60#define Delay_40us 40#define Delay_30us 30#define Delay_5us 5#define Delay_3us 3#define Delay_1us 1//command to ds18b20#define Command_Skip_Rom 0XCC // Skip ROM#define Command_Read_Register 0XBE // Read Scratch Pad#define Command_Start_Conversion 0X44 // Start Conversionvoid ds18b20_delay(unsigned int useconds);unsigned char ds18b20_reset(void);unsigned char ds18b20_read_byte(void);void ds18b20_write_byte(unsigned char val);unsigned int ds18b20_Read_Temperature(void);//CC2430 IO 宏定义copy from hal.h// Example usage:// IO_DIR_PORT_PIN(0, 3, IO_IN); // Set P0_3 to input// IO_DIR_PORT_PIN(2, 1, IO_OUT); // Set P2_1 to output#define IO_DIR_PORT_PIN(port, pin, dir) \do { \if (dir == IO_OUT) \P##port##DIR |= (0x01<<(pin)); \else \P##port##DIR &= ~(0x01<<(pin)); \}while(0)// Where port={0,1,2}, pin={0,..,7} and dir is one of:#define IO_IN 0#define IO_OUT 1#endif/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////ds18b20 C文件/***************************************************************** Name: DS_18B20.c ** csy ** Date: 2010\12\31 *****************************************************************/#include "DS_18B20_Head.h"/*****************************************************************function :ds18b20_delay **Input :unsinged int **Return :unll **Description :1us *****************************************************************/void ds18b20_delay(unsigned int useconds){for(;useconds>0;useconds--);}/******************************************************************************* *function :ds18b20 reset * *Input :null * *Return :unsigned char presence: 0=presence, 1 = no part * *Description :test wether reset ok? * ********************************************************************************/ unsigned char ds18b20_reset(void){unsigned char presence;IO_DIR_PORT_PIN(1, 4, IO_OUT);DQ = 0;ds18b20_delay(Delay_600us);IO_DIR_PORT_PIN(1, 4, IO_IN);ds18b20_delay(Delay_40us); // wait for presencepresence = DQ; // get presence signalds18b20_delay(Delay_600us); // wait for end of timeslotreturn(presence); // presence signal returned}/*****************************************************************function :ds18b20_read_byte **Input :null **Return :unsigned char :dat **Description :read one byte from ds18b20 *****************************************************************/unsigned char ds18b20_read_byte(void){unsigned char i;unsigned char dat;for(i=8;i>0;i--){dat>>=1;IO_DIR_PORT_PIN(1, 4, IO_OUT);DQ = 0; // pull DQ low to start timeslotds18b20_delay(Delay_30us); //wait for the TYP timeIO_DIR_PORT_PIN(1, 4, IO_IN);if(DQ)dat|=0x80;ds18b20_delay(Delay_60us); //wait end of read timeslotIO_DIR_PORT_PIN(1, 4, IO_OUT);}return dat;}/*****************************************************************function :ds18b20_write_byte **Input :unsigned char :dat **Return :null **Description :write one byte to ds18b20 *****************************************************************/void ds18b20_write_byte(unsigned char dat){unsigned char i;for (i=8; i>0; i--){IO_DIR_PORT_PIN(1, 4, IO_OUT);DQ = 0; // pull DQ low to start timeslotds18b20_delay(Delay_30us);DQ = dat&0x01;ds18b20_delay(Delay_30us); // hold value for remainder of timeslot DQ = 1;dat>>=1;}}/*************************************************************************function :ds18b20_Read_Temperature **Input :unll **Return :unsigned int: x **Description :read temperature value from ds18b20 **************************************************************************///读取温度unsigned int ds18b20_Read_Temperature(void){union{unsigned char c[2];unsigned int x;}temp;if(!ds18b20_reset()) //if reset complete ?{ds18b20_write_byte(Command_Skip_Rom);ds18b20_write_byte(Command_Read_Register);temp.c[0]=ds18b20_read_byte();temp.c[1]=ds18b20_read_byte();ds18b20_reset();ds18b20_write_byte(Command_Skip_Rom);ds18b20_write_byte(Command_Start_Conversion);temp.x=(unsigned int)(temp.c[1]<<8)|temp.c[0];return temp.x;}return 0;}。
数字温度传感器DS18B20的结构及应用简介
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。
LM35与ICL7107数字温度计设计
LM35与ICL7107数字温度计设计LM35是一种直接输出温度的集成温度传感器,其输出电压与温度成正比例关系,每摄氏度输出电压为0.01V,且具有线性度高、精度高、响应速度快等优点。
ICL7107是一种高度集成的模拟数字转换器(ADC),其能够将模拟信号转换为数字信号进行显示。
ICL7107采用双极性采样技术和3 1/2位数字显示技术,具有转换速度快、精度高、功耗低等优点。
LM35将温度转换为相应的电压信号,ICL7107将这个电压信号转换为数字信号,最终通过数码管显示出来。
具体实现流程如下:(2)将LM35的输出信号连接到ICL7107的模拟输入端;(3)选取合适的参考电压,并将其与ICL7107连接;连接图如下所示:(1)确定电路图和元件清单数字温度计的电路图如下所示:元件清单如下所示:材料名称 | 数量--- | ---LM35 | 1个电容器 | 2个电位器 | 1个ICL7107 | 1个共阳数码管 | 1个电位器旋钮 | 1个面包板 | 1块(2)电路连接将电路按照电路图连接好。
注意:要将LM35的引脚与面板板上的对应接口连接好。
(3)程序编写将编写好的程序下载到单片机中。
程序核心代码如下所示:```#include <REGX51.H>#include <INTRINS.H>sbit DOUT = P3^5 ; // DOUT Pinunsigned char Dis_7 [10] = {0XC0, 0XC1, 0XC2, 0XC3, 0XC4, 0XC5, 0XC6, 0XC7, 0XC8, 0XC9}; // 0 ~ 9unsigned char Dis_P = 0XCFFF; // 小数点unsigned char OUT_Buf[3]; // 实时数值// 延迟void Delayus (unsigned char us){while (us--){_nop_ ();_nop_ ();}}// 发送结束采样信号,并获得结果数据unsigned char ADC_GetResult (){unsigned char i, result = 0;for (i = 0; i < 8; i++){result <<= 1;DOUT = 1;Delayus (2);DOUT = 0;Delayus (2);if (DOUT == 1) result |= 0x01;Delayus (2);}return result;}// 将ADC转换结果转换为字符集void ConvertADCResult (unsigned char result){OUT_Buf[0] = Dis_7 [result % 10];OUT_Buf[1] = Dis_7 [result / 10 % 10];OUT_Buf[2] = Dis_7 [result / 100 % 10] | Dis_P;}(4)调试将电路接入供电后,轻轻转动电位器旋钮,可以看到数码管中显示的数字在发生变化,同时还可以发现数码管上的小数点也在变化,这便是LM35与ICL7107数字温度计实现温度监测的结果。
温度传感器的发展与应用
温度传感器的发展与应用
温度传感器,也称为温度转换器,是在指定范围内测量温度的一种电
子器件或传感器,是可以把温度变化转换成电子信号的一种装置。
它可以
将加热或冷却的温度变化转换成电子信号,便于记录和分析,为工业和农
业提供了重要的监控技术。
由于热电偶的技术局限,近年来,温度传感器开始采用新型传感器,
如热敏电阻、热敏电容、热电压传感器等新型传感器。
这些传感器具有结
构简单、安装方便、抗干扰能力强、传感器参数稳定、高精度、宽量程等
优点,并且小巧、体积小,既可以实现手持操作,也可以实现自动控制,
在工业和科研设备中有着广泛的应用。
目前,温度传感器技术已经发展了很多,它们主要应用于工业、军用、航空航天、轨道交通、家用等各个领域,成为实际应用中的不可缺少的部件。
在工业应用中,温度传感器可以用来检测各种装置或机器的温度,比
如发动机、加热器、锅炉等,还可用于食品、药物、化工、实验室、烤箱
等温度控制系统。
数字传感器原理及应用
数字传感器原理及应用
数字传感器是一种能够将物理量转化为数字信号输出的探测装置,通常由传感器与模数转换器构成。
传感器接收到物理量的输入后,将其转化为模拟信号,并由模数转换器将其转化为数字信号输出。
数字传感器应用广泛,可以用于温度、湿度、压力、流量等多种物理量的测量。
数字温度传感器是数字传感器的一种,可以测量环境温度。
它由温感元件和计数器组成,温感元件变化一定温度后,就会触发计数器进行计数,计数结果经过处理后可以转化为相应的数字信号。
数字湿度传感器则是用于测量空气中的湿度,通常通过测试材料在不同湿度下的电学性质的变化来计算出湿度值。
数字压力传感器适用于测量液体或气体的压力值。
它采用压力敏感元件,将压力转化为电信号输出,经由内置微处理器进行数字信号的处理。
数字流量传感器是用于测量液体或气体流量的一种传感器。
它通过检测流体的速度或流量,将其通过内置计算器计算后输出对应的数字信号。
总之,数字传感器相对于传统的模拟传感器具有高精度、实时性强、系统稳定性高等优点,目前在各个领域都得到了广泛的应用。
常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用
常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。
按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
温度传感器的分类接触式接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。
温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。
一般测量精度较高。
在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。
但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。
它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。
在日常生活中人们也常常使用这些温度计。
随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。
低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。
利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量 1.6~300K范围内的温度。
非接触式它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。
这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。
最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。
辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。
各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。
只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。
如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。
利用单片机与数字温度传感器DS1820组建温度测控网络
利用单片机与数字温度传感器DS1820组建温度测控网络姚永刚;王文深
【期刊名称】《组合机床与自动化加工技术》
【年(卷),期】2001(000)010
【摘要】介绍了一种新型数字温度传感器DS1820的基本原理,及其工作性能,并对其在计算机温度测控系统中的应用提出了一种高效实用的实施方案,该系统设计简单,抗干扰能力强,扩展方便.在温度检测中有很广泛的应用前景.
【总页数】3页(P28-30)
【作者】姚永刚;王文深
【作者单位】河南机电高等专科学校机电系;河南机电高等专科学校机电系
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.11;TP368.1
【相关文献】
1.用新型数字温度传感器组建计算机测控网络 [J], 张浩;郑杰
2.用新型数字温度传感器组建温度测控网络 [J], 周月霞;孙传友
3.DS1820数字温度传感器在轮胎温度信号采集中的应用 [J], 罗庆生;韩宝玲
4.利用DS1820数字温度传感器测量矿井提升机主轴温度 [J], 李海
5.DS1820数字温度传感器rn在机械设备温度监控中的应用 [J], 赵望达
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温度传感器介绍及应用
温度传感器介绍及应用温度传感器通常由温度敏感元件、信号转换电路和输出电路组成。
温度敏感元件可以是热敏电阻、热敏电容、热电偶或热电阻等。
这些元件在不同的温度下具有不同的电阻、电容或电压值,因此可以通过测量电阻、电容或电压的变化来确定环境的温度。
信号转换电路将传感器输出的电信号转换为数字信号,并经过处理后输出给控制系统或显示装置。
1.工业应用:温度传感器在工业控制系统中起着重要的作用,可以用于监测和控制生产过程中的温度变化。
例如,在钢铁、化工、电子和制药等工业中,温度传感器可以用于监测设备的温度,确保设备正常运行。
同时,温度传感器还可以用于监测炉温、水温和流体温度等,以确保工业过程的安全和稳定。
2.环境监测:温度传感器可以被用于监测室内和室外环境的温度变化。
这对于气候调控、室内温度控制以及环境保护非常重要。
例如,在建筑物中,温度传感器可以用于监测室内温度,自动控制空调系统的运行。
在城市规划中,温度传感器可以被布置在不同的位置,用于监测城市的温度分布情况,从而帮助城市规划师更好地设计和改善城市环境。
3.医疗保健:温度传感器在医疗领域中也有广泛应用。
例如,体温计就是一种常见的温度传感器。
温度传感器可以被用于测量患者的体温,并帮助医生判断病情。
此外,温度传感器还可以被用于温度监测器,帮助监测器保持适宜的温度,确保药品和仪器的保存。
4.汽车和航空航天:温度传感器在汽车和航空航天领域也有广泛的应用。
在汽车中,温度传感器可以用于监测发动机的温度,以确保发动机正常运行。
在航空航天领域,温度传感器可以被用于监测飞行器的各种部件和系统的温度,从而帮助确保航空器的安全运行。
总之,温度传感器是一种重要的传感器设备,可以在很多领域和行业中实现对温度的监测和测量。
它的应用范围广泛,涉及工业控制、环境监测、医疗保健、汽车和航空航天等多个领域。
其功能的不断完善和技术的不断进步,将进一步推动温度传感器在各种应用领域的发展和应用。
片上温度传感器芯片设计与应用
片上温度传感器芯片设计与应用片上温度传感器芯片设计与应用摘要:随着电子设备的不断普及和发展,温度传感器的应用也越来越广泛。
片上温度传感器芯片的设计与应用成为当前研究的热点之一。
本文首先介绍了片上温度传感器的原理和分类,然后着重阐述了片上温度传感器芯片设计中的关键技术和方法。
最后,扩展了片上温度传感器芯片的应用领域,并针对其中的一些特殊应用进行了分析和研究。
1. 引言温度传感器是测量和监控环境温度变化的重要设备,广泛应用于电子设备、汽车工业、医疗器械等领域。
随着微电子技术的进步和发展,片上温度传感器芯片的设计与应用成为当前研究的热点之一。
片上温度传感器芯片不仅具有体积小、功耗低等优点,而且还具备高度集成、多功能、高精度等特点,能够满足复杂环境下的温度测量需求。
2. 片上温度传感器的原理和分类2.1 原理片上温度传感器一般采用基于温度对电导率、PN结、热敏电阻、电压比较等原理的温度测量方法。
温度对电导率是指温度对半导体材料电导率的影响,通过测量半导体材料导通电流的变化来反映温度变化;PN结温度传感器是通过测量PN结的电压变化来判断环境温度;热敏电阻温度传感器是通过测量电阻值的变化来得到温度值;电压比较器温度传感器是通过比较电压大小来判断环境温度。
2.2 分类片上温度传感器可分为模拟型和数字型两种。
模拟型温度传感器通常输出电压信号,需要外围电路进行AD转换和数据处理;数字型温度传感器直接输出数字信号,无需外围电路和模拟转换,方便与数字系统集成。
3. 片上温度传感器芯片设计的关键技术和方法3.1 温度传感电路设计温度传感电路设计是片上温度传感器芯片设计的核心部分。
在设计过程中,需要考虑电源电压、电流消耗、温度范围、测量精度等因素,合理选择传感电路的结构和参数。
常见的传感电路有电流源电路、电压源电路、差分电路等,根据实际应用需求选择适合的电路结构。
3.2 温度测量和校正方法温度测量和校正是片上温度传感器芯片设计中的重要环节。
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结论
◼ LANCE 长英科技研发的数字温度传感器具有精度高、 成本低、易于互换和维护等优点;
◼ 该数字温度传感器还具有全球唯一的标识码,且传感器 芯片内部可以存储生产信息、数字签名信息等数据,十 分适合于产品的电子标签、产品防伪及售后服务跟踪等 应用。
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公司背景
◼ 本公司注册在中国的硅谷—中关村,是一家专注于高 性能的模拟和混合集成电路产品设计公司。 ◼ 未来主要产品包括数字传感器芯片、传感器校准和识 别、RFID等,瞄准国防科技、消费类电子、工业、 通信、医疗、白色家电及物联网等应用。 ◼ 完全自主研发,国内制造,自有知识产权的中国芯。 核心成员都具有15年以上设计经验,拥有多项先进技 术和专利。
机柜多节点温度测量
万年历/户外显示屏
战车轴温检测
雷达发射腔等功率单元/电源模块温度监测
温度记录器
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RW1820的开发套件---参考代码
◼ 参考软件代码
➢C源代码,便于用户移植 ➢部分汇编语言代码
✓C51系列微处理器 ✓PIC微处理
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RW1820的开发套件---评估板
• • • •
高性能、低成本 • • • • • 测量温度范围:-55℃~+125 ℃ 测量精度:± 0.5 ℃,最高± 0.1 ℃ 12位分辨率,或者0.0625 ℃ 低功耗:<50uW 高集成度,降低了整个方案成本,简 化了软硬件设计 电子标签功能
具有全球唯一的64位标识码 记录传感器的生产信息,如生产日期、批 号、版本等; 存储eStamp信息,以识别温度传感器的身 份,防止第三方“伪造”; 基于全球唯一的标识码,实现传感器的质 量跟踪和售后服务管理
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数字温度传感器芯片介绍---封装形式
◼ 三种封装形式可选
业内更小的数 字温度传感器
TO-92 4.5x4.5mm
SOT23-3L 2.9x1.7mm
DFN2x2-3L 2x2mm
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数字温度传感器芯片---主要功能
◼ 三个主要功能:
➢温度测量
◼ RW1860+
➢ 除了测量温度外,还增加了VCC测量功能 ➢ 量产时间:2018年12月
◼ RW1880+
➢ UHF接口 ➢ 量产时间:2019年3月
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RW1820与其他温度测量方案的对比---传统方案
◼ 基于NTC热敏电阻的模拟温度测量的传统方案
➢ 此方案广泛应用于冷库、储藏箱、空调、电热水器、环境温度监 测等诸多应用
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RW1820的典型应用及应用实例---电缆测温
◼ RW1820尤其适合于国防、粮仓、消防、线槽等温度监测应 用
RW1820
电缆中预埋 数字温度传感器
数字温度传感器RW1820在粮仓测温应用中的 系统集成框图
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RW1820的典型应用及应用实例---医疗应用
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RW1820的典型应用及应用实例---储藏箱应用实
例
◼ 储藏箱温度测量应用实例一(点对点连接方式)
1#数字温度传感器
GPIO1
2#数字温度传感器
冷藏区0~7℃
GPIO2 GPIO3 储藏箱内部的 电脑控制器 冷冻区-18℃
3#数字温度传感器
保鲜区0℃
*微处理器通过三个GPIO端口,就可 以直接读入储藏箱三个区域的温度值, 无须任何模拟信号处理和转换!
◼ RW1820评估板
➢USB接口 ➢提供7.5V/5mA的OTP编程电压 ➢提供TO-92封装的Socket ➢提供3引脚接线端子,方便接入外部的数字传 感器芯片或者铠装的数字温度传感器
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RW1820的开发套件---PC评估软件
◼ PC评估软件
➢提供USB驱动程序 ➢支持8片RW1820同时显示直方图和测温实时曲 线显示 ➢支持RW1820的OTP存储器读写 ➢支持RW1820各种功能命令评估 ➢支持eStamp信息生成和验证
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数字温度传感器芯片---主要指标
◼ 测量温度范围:-55℃~+125 ℃
测量精度:± 0.5 ℃,最高± 0.1 ℃ 12位分辨率,或者0.0625 ℃ 低功耗:<50uW 温度转换时间:<80ms Single-Line单线串行接口,直接输出温度数字量 64位全球唯一的温度传感器识别码 用户可编程的24位扩展ROMID,应用于多节点的通信地址 192字节OTP存储器,存储电子标签、用于防伪的”电子印 章”(eStamp)和产品售后服务跟踪等信息 ◼ 兼容于DS18B20 ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼
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数字温度传感器芯片---产品定义
◼ 内置温度敏感元件,直接数字输出测量的温度值
➢ 无须任何外围的温度敏感元件和模拟信号处理 ➢ 单片集成电路,提供高性能、低成本的温度测量解决方案
晶圆片
数字温度传感 器芯片RW1820
铠装数字温度 传感器8877
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➢ ➢ ➢ ➢ 进/出水温差: ±0.1℃(+35 ℃ ~+95 ℃ 温度测量范围) 进水和出水温度测量精度: ±0.3℃ 提供温度传感器电子标签功能 eStamp提供温度传感器防伪功能
匹配的数字温度传感器RW1820提供更高的温差测量精度
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RW1820的典型应用及应用实例---其他应用
数字温度传感器芯片及其应用
---从模拟到数字,简单、低成本、高性能的温度测量解决方案
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主题
1 2 3 4 5 公司背景 数字温度传感器芯片介绍 RW1820与其他温度测量方案的对比 RW1820的典型应用及应用实例 RW1820的开发套件
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结论
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RW1820的典型应用及应用实例---储藏箱应用实
例
◼ 储藏箱温度测量应用实例二(总线连接方 式)
1#数字度传感器 3#数字温度传感器
冷藏区0~7℃
储藏箱内部的 电脑控制器
保鲜区0℃
*微处理器通过一个GPIO端口,就可 以分别读入储藏箱三个区域的温度值, 节省微处理器的GPIO端口!
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RW1820的典型应用及应用实例---典型应用电路
典型应用电路
“寄生”供电方式的应用电路
“寄生”供电方式的多节点温度测量网络
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RW1820的典型应用及应用实例---eStamp生成
◼ eStamp信息生成流程图
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RW1820的典型应用及应用实例---温控器
◼ RW1820尤其适合于军品库、冷库、农业大棚等温度测量和控制应用
空调房间温控器 (内部焊接TO-92 封装的RW1820数 字温度传感器)
冷库温控器 (外部连接铠装的 RW1820数字温度 传感器)
农业大棚温控器 (外部连接铠装 的RW1820数字 温度传感器)
NTC 热敏电阻
微处理器(uC)
模拟信号调理器
(放大器、基准 电压或电流源等)
模数转换(ADC)
或 压频转换(VFC)
*传感器线性化
*零点&增益修正
*计算温度值
*方案成本高、精度差(>1℃)、温度传感器校准难度 大、互换性差、硬件和软件设计复杂、互换性差,对 噪声敏感。
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◼ 体表测温
➢ 精度:±0.1℃(+35 ℃ ~+45 ℃ 温度测量范围)
◼ 体内测温
➢ 业内超小型的DFN2x2封装数字温度传感器 ➢ 直径2.2mm的铠装温度传感器
RW1820
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RW1820的典型应用及应用实例---热能表
◼ 低成本、高精度的温差测量解决方案,替换PT-1000
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RW1820的典型应用及应用实例---eStamp验证
◼ eStamp信息验证流程图
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RW1820的典型应用及应用实例---主要应用领域 ◼ 数字温度传感器IC广泛应用于各种环境温 度监测和行业应用,市场总量需求在13亿只 以上,年增长10%以上,包括:
➢粮库、烟草、空调、储藏箱、热水器、豆浆机 、电池组、冷库、安防、医疗、汽车电子、火 车轴温、农业大棚、机站、数据中心机房及热 能表等等。
N#
RW1820
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RW1820典型应用及应用实例---传感器温度补偿、校准及防伪
压力传感器 湿度传感器 称重传感器 电化学传感器 温度变送器
传感器 内置RW1820
◼ 为各种传感器提供温度补偿或热电偶冷端补偿 ◼ 存储传感器的零点偏差和增益误差,便于系统自动校准和传感器互换 ◼ 存储传感器的非线性修正数据查询表,便于系统线性补偿传感器 ◼ eStamp信息提供安全的传感器身份识别,阻止系统接入伪劣的传感器,保 证系统的测量精度和可靠性 ◼ 传感器电子标签功能,记录传感器系列号、类型、生产日期、产地等信息