數字化網(wǎng)絡(luò )化傳感器在工程中的應用
5. 數字化、網(wǎng)絡(luò )化溫度傳感器DS18B20介紹
美國Dallas半導體公司的數字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 “一線(xiàn)總線(xiàn)”接口的溫度傳感器。一線(xiàn)總線(xiàn)獨特而且經(jīng)濟的特點(diǎn),使用戶(hù)可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò ),為測量系統的構建引入全新概念。新一代的DS18B20體積更小、更經(jīng)濟、更靈活。DS18B20,測量溫度范圍為-55°C~+125°C,在-10~+85°C范圍內精度為±0.5°C,分辨率0.0625?,F場(chǎng)溫度直接以“一線(xiàn)總線(xiàn)”的數字方式傳輸,每一顆自帶地址,大大減少了系統的電纜數,提高了系統的穩定性和抗干擾性。對應與傳統概念,這一粒三極管一樣的傳感器相當于傳統的:溫度傳感器+數字化+cpu+總線(xiàn)協(xié)議及接口。
二、簡(jiǎn)介數字化、網(wǎng)絡(luò )化濕度傳感器
美國DALLAS“一線(xiàn)總線(xiàn)”溫度傳感器DS18X20以其硬件接口簡(jiǎn)單、性能穩定受到廣大客戶(hù)好評,長(cháng)英科技也針對客戶(hù)的不同需求開(kāi)發(fā)出一系列產(chǎn)品。但在應用中也發(fā)現其通訊協(xié)議較為復雜,使用起來(lái)不太方便。而且現場(chǎng)的需求多種多樣,DALLAS的產(chǎn)品種類(lèi)顯得不足,DALLAS畢竟只是一個(gè)器件廠(chǎng)商,產(chǎn)品與實(shí)際應用的需求還是有差距。長(cháng)英科技依據客戶(hù)的需求、結合多年的應用經(jīng)驗、采用芯片科技的新技術(shù),在盡量保留DALLAS系統優(yōu)點(diǎn)的前提下,盡量彌補其不足。研發(fā)出LTM8901數字化、網(wǎng)絡(luò )化濕度度傳感器。
1. 傳統濕度傳感器的不足
傳統的濕度傳感器基本上分為電阻式和電容式。然后通過(guò)變送器以電壓或電流方式連接到采集器,所以:
a) 傳感器互換性差,以Honeywell 3605L 為例,其每個(gè)傳感器附帶一張修正表,以便用戶(hù)按表修正?;Q起來(lái)很不方便。
b) 模擬電壓信號在傳輸過(guò)程中易損耗,影響系統精度,且傳輸距離較近。
c) 變送器的一般需要額外供電,且對電源精度要求較高,否則影響系統精度。
d) 系統環(huán)節多,難于維護。且系統精度易受環(huán)境影響不易保證。
e) 精度難以校準,所以精度稍好一點(diǎn)的傳感器,價(jià)格昂貴。著(zhù)名的VISSALA的3%精度的傳感器每只要上千元。
f) 每個(gè)傳感器到變送器,變送器到采集器至少兩條線(xiàn),多點(diǎn)系統中布線(xiàn)十分困難
2. 數字化、網(wǎng)絡(luò )化濕度傳感器LTM8901的特點(diǎn)
a) 互換性好,由于采用智能修正技術(shù),傳感器可任意互換。
b) 由于傳感器輸出的就是數字信號,傳輸過(guò)程中沒(méi)有精度的損失,系統精度可以保證。而且傳輸距離較短。
c) 采用低功耗設計,由采集器統一供電,無(wú)需額外供電。
d) 系統環(huán)節少,由傳感器出來(lái)直接進(jìn)入采集器,系統可能發(fā)生故障的環(huán)節少、便于維護。
e) 采用智能修正技術(shù)、獨特概念,以及規?;a(chǎn),大大降低了成本,提高了可靠性。
f) 線(xiàn)纜少,傳感器可通過(guò)總線(xiàn)串在一起,十幾個(gè)傳感器只用一根3芯線(xiàn)。大大減少了現場(chǎng)線(xiàn)纜,方便現場(chǎng)布線(xiàn)。
3. 數字化、網(wǎng)絡(luò )化濕度傳感器LTM8901的簡(jiǎn)介
a) LTM8901應用接線(xiàn)接口上位機CPU只需有一個(gè)雙向的I/O引腳,按下面電路連接,即可與LTM8901通訊。要求MCU的I/O引腳為OC門(mén)輸出(或三態(tài)輸出),同時(shí)具有輸入功能即可?,F今大多數MCU的I/O腳均有此功能。
b) LTM8901典型特性
工作溫度范圍:-25℃~+85℃
濕度測量分辨率:0.5%RH
濕度測量量程: 1%~99%RH
濕度測量精度: ±3.0%RH(典型值)
回差: ±2.0%RH(典型值)
年漂移: ±0.5%RH(典型值)
響應時(shí)間: 5s(典型值)
工作電壓范圍: 4.5~5.5V
外型尺寸: 70×50×25mm3
三、數字化、網(wǎng)絡(luò )化傳感器應用系統結構簡(jiǎn)介
1.數字化、網(wǎng)絡(luò )化傳感器應用系統結構
通常應用系統由三級網(wǎng)絡(luò )組成:
?。幔﹤鞲衅骶W(wǎng)絡(luò ),由各種傳感器組成,分布區域在200~300米范圍內。
?。猓┈F場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),由各種總線(xiàn)采集器組成,如:LTM8000系溫濕度采集模塊,分布區域在1000~2000米范圍內。
c) 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),通常由各種PC及工作站組成,通過(guò)INTERNET可實(shí)現遠程監測和控制。
2.數字化、網(wǎng)絡(luò )化傳感器應用系統結構及應用簡(jiǎn)圖
四、其他數字化、網(wǎng)絡(luò )化傳感器和相關(guān)產(chǎn)品及應用簡(jiǎn)介
1. 數字化、網(wǎng)絡(luò )化計數器DS2423
應用:多表出戶(hù)方案
特點(diǎn):只需一條3芯線(xiàn)便可將水、電、煤氣等計量表的數據傳遞給單元采集器。每個(gè)單元為單芯片設計,比傳統RS485聯(lián)網(wǎng)方式造價(jià)低、傳統脈沖出戶(hù)方式布線(xiàn)簡(jiǎn)單。
2. 數字化、網(wǎng)絡(luò )化煙感報警器
應用:消防監控
特點(diǎn):使用電源線(xiàn)傳輸報警信號,多個(gè)傳感器只需兩根線(xiàn)連成網(wǎng)絡(luò )。
3. 信息紐扣DS1991
應用:預付費水表、電表等、停車(chē)管理系統、門(mén)禁系統、巡更系統
特點(diǎn):采用與數字化、網(wǎng)絡(luò )化傳感器同樣的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議,可方便的與小區智能系統融為一體。
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