Цифровой датчик температуры DS18B20 производства HK Shanhai Group и UMW (YOUTAI)

Среди большого выбора микросхем для измерения температуры наиболее удобны варианты с цифровым выходом — они легко подключаются к микроконтроллерным системам (в отличие от аналоговых, им для этого не требуются дополнительные схемы усиления и преобразования сигнала), линия передачи данных не искажает результат измерения, и на ней могут находиться сразу несколько датчиков. Один из самых популярных датчиков температуры DS18B20 сейчас выпускает множество азиатских компаний, среди них - HK Shanhai Group и UMW. Среди прочих достоинств этого устройства можно отметить его способность работать с паразитным питанием (интерфейс 1-Wire, рис. 1), то есть для съема показаний с нескольких датчиков необходимо задействовать всего два провода.

 

Рис. 1. Датчик с питанием по линии данных (паразитное питание)

При необходимости разработчик может использовать и стандартное питание через вывод «Vdd».

Преимущества DS18B20:

• Однопроводной интерфейс 1-Wire, требующий всего одного порта микроконтроллера;
• Каждому датчику присвоен уникальный 64-битный серийный код;
• Возможно подключение множества датчиков к одной линии связи;
• Широкий диапазон измерений: -55…125°C;
• Высокая точность: погрешность ≤ 0.5°C в диапазоне -10...85°C;
• Пользовательская настройка разрешения (9…12 бит);
• Питание от линии данных (паразитный режим) или внешнее (3.0…5.5 В);
• Встроенная функция сигнализации о выходе температуры за заданные пределы;
• Отличная совместимость с платформой Arduino.

Внутренняя структура датчика (рис. 2) включает в себя модуль паразитного питания, температурный сенсор и логическую часть: ПЗУ, где хранится уникальный адрес, контроллер и регистры для настройки порогов тревоги, конфигурации и контрольной суммы. Кроме того, устройство может содержать и два байта для хранения пользовательской информации.

Рис. 2. Блок-схема DS18B20

Изделия выполнены в корпусах TO-92, SO8, MSOP8 (uSOP8) (рис. 3) и в виде защищенных герметичных зондов (Waterproof Sensor) для наружного использования (рис. 4).

Рис. 3. Назначения выводов в различных исполнениях датчиков DS18B20, выпускаемых компанией UMW
 

Рис. 4. Герметичное исполнение датчика DS18B20 от HK Shan Hai Group

Если сравнить различия в основных параметрах датчиков западного и азиатского производителей (таблица 1), то у китайского варианта преобразование более быстрое. Однако это вряд ли существенно для большинства приложений. Более серьезное преимущество заключается в числе циклов записи энергонезависимой памяти (EEPROM). Это важный показатель, ведь каждое выключение сенсора вызывает сохранение данных из оперативной памяти EEPROM, и 1000 циклов может показаться небольшим значением. Но при работе в системах автоматизации или метеостанциях выключение происходит либо при аварии питания, либо при каких-нибудь работах или переносе оборудования. Это достаточно редкие явления, а значит, можно рассчитывать на очень долгий срок службы.

Таблица 1. Различия в параметрах DS18B20 американского и китайского производства

Датчики DS18B20 производства азиатских компаний уже доказали российскому потребителю свою надежность и полную совместимость. Они доступны, имеют привлекательную цену и обладают необходимыми характеристиками. Их ресурса EEPROM и скорости работы вполне достаточно для долговечной и эффективной работы в различных системах автоматического регулирования и измерения температуры, что делает эти устройства отличным выбором для разработчиков конечных решений.

Производители: HK Shanhai Group, YOUTAI

Разделы: Интегральные датчики температуры

Опубликовано: 11.07.2025