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。