DS18B20 数字温度传感器在大坝位移测量系统中的应用

DS18B20 数字温度传感器在大坝位移测量系统中的应用

kingmacth 发表于 论文 分类，标签: ds18b20 数字温度传感器 单总线 温度检测

31 三月 2008 0

摘 要: 介绍了单线数字温度传感器DS18B20 的结构、特性及工作原理, 从测温电路硬件设计和坝段间离合度计算等方面探讨了DS18B20 在大坝位移测量系统中的应用。 关键词: DS18B20 数字温度传感器; 单总线; 温度检测

The Application of DS18B20 Digital Temper atur e Sensor in Dam’s Displacement Measur

ing System

ABSTRACT: This paper introduces the structure, characteristics and work principles of the single line digital temperature sensor DS18B20, and probes into the application of DS18B20 in dam’s displacement measuring system from aspects of the hardware design of temperature measuring circuit and the on off degree calculation.

KEY WORDS: DS18B20 digital temperature sensor; single bus; temperature detection 在进行大坝安全监测时, 温度是一个最基本的参数。大坝长期受到水的压力会发生形变, 因此位移是大坝安全监测的一个重要项目。大坝水平方向和垂直方向的位移以及坝间的离合度, 都是大坝安全监测的重要内容。由于大坝长期受到水的浸泡, 在水压力作用下, 坝段间的缝隙就会增大, 从而直接影响到大坝的安全。测量坝间离合度的装置安装在一根长管子上, 由于温度变化, 管子也会发生形变, 直接影响到离合度的测量。用数字温度传感器DS18B20 测得大坝的环境温度, 得到两次测量的温度变化, 进而得到管子由于温度变化而引起的形变量, 从位移测量数据中除去温度引起的形变即可得到坝间离合度的准确值。

1 DS18B20 数字温度传感器

由DALLAS 半导体公司生产的DS18B20 型单线智能温度传感器属于新一代适配微型处理器的智能温度传感器, 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。它具有体积小、接口方便、传输距离远等特点。

1.1 DS18B20 的特性

( 1) DS18B20 体积小, 电压范围为3 V～5.5 V, 在寄生电源方式下可由数据线供电。 ( 2) 测温范围为- 55 ℃～+125 ℃, 在- 10 ℃～+85 ℃时, 精度为±0.5 ℃。

( 3) 测量的温度值用9～12 位数字表示, 最大转换时间为750 ms, 各路温度上、下限及测温分辨率均可由用户设定, 并能长期保存。

( 4) 单线接口方式, 与微处理器连接时仅需要一条接口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯。

( 5) 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。

( 6) DS18B20 在使用时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。