【正文】 主機(jī)操作ROM的命令有五種，如表所列 指 令 說(shuō) 明 讀 ROM（ 33H） 讀 DS1820的序列號(hào) 匹配 ROM（ 55H） 繼讀完 64位序列號(hào)的一個(gè)命令 ， 用于多個(gè) DS1820時(shí)定位 跳過(guò) ROM（ CCH） 此命令執(zhí)行后的存儲(chǔ)器操作將針對(duì)在線的所有 DS1820 搜 ROM（ F0H） 識(shí)別總線上各器件的編碼 ， 為操作各器件作好準(zhǔn)備 報(bào)警搜索（ ECH） 僅溫度越限的器件對(duì)此命令作出響應(yīng) (3) 64位激光 ROM 由 便箋式 RAM和 非易失性電擦寫(xiě) E。 溫度 /℃ 輸出的二進(jìn)制碼 對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制碼 +125 0000000011111010 00FAH +25 0000000000110010 0032H +1/2 0000000000000001 0001H 0 0000000000000000 0000H 1/2 1111111111111111 FFFFH 25 1111111111001110 FFCEH 55 1111111110010010 FF92H DS1820溫度與數(shù)字量對(duì)應(yīng)關(guān)系表 溫度測(cè)量電路 斜率累加器 計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)器 2 低溫度系數(shù)晶振 高溫度系數(shù)晶振 =0 =0 預(yù)置 溫度寄存器 預(yù)置 比較 停止 置位 / 清零 加 1 (2) 溫度測(cè)量原理 DS1820測(cè)量溫度時(shí)使用特有的溫度測(cè)量技術(shù)，如圖。測(cè)量結(jié)果存入溫度寄存器中。當(dāng)計(jì)數(shù)門(mén)打開(kāi)時(shí)， DS1820對(duì) f0計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)門(mén)開(kāi)通時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器決定。若采用外部電源 ,則通過(guò)二極管向器件供電。在 I/O線呈低電平時(shí)，改由寄生電容上的電壓繼續(xù)向器件供電。電源檢測(cè)電路用于判定供電方式。 DS 1820 1 2 3 GND I/O VDD (a) PR—35封裝 DS1820的管腳排列 DS1820 1 2 3 4 5 6 7 8 I/O GND (b) SOIC封裝 NC NC NC NC VDD NC DS1820引腳及功能 GND：地； VDD：電源電壓 I/O：數(shù)據(jù)輸入／輸出腳 (單線接口，可作寄生供電 ) 3 、 DS1820的工作原理 圖為 DS1820的內(nèi)部框圖，它主要包括 寄生電源 、 溫度傳感器 、 64位激光 ROM單線接口 、 存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器 （內(nèi)含便箋式 RAM），用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定的溫度上下限值的 TH和 TL觸發(fā)器存儲(chǔ)與控制邏輯、 8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC）發(fā)生器等七部分。 DS1820提供九位溫度讀數(shù) ， 構(gòu)成多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)而無(wú)需任何外圍硬件 。 從DS1820讀出的信息或?qū)懭?DS1820的信息 ， 僅需要一根口線 （ 單總線接口 ） 。C AD590 非線性誤差曲線 美國(guó) DALLAS公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器DS1820， 可把溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)供微機(jī)處理 。 3℃ ，最小 ΔT＜ ℃ ，按檔級(jí)分等。 –55℃ ～ 100℃ ， ΔT遞增， 100℃ ～ 150℃ 則是遞降。 長(zhǎng)時(shí)間漂移最大為 177。 其次 ， AD590恒流輸出 ， 具有較好的抗干擾抑制比和高輸出阻抗 。C － 0 在實(shí)際應(yīng)用中 ， ΔT 通過(guò)硬件或軟件進(jìn)行補(bǔ)償校正 ， 使測(cè)溫精度達(dá) 177。 I=KT 可見(jiàn) ， 當(dāng)溫度為 0℃ 時(shí) ， 輸出電流為 。 TK 4V 30V 0 I/μA U/V AD590伏安特性曲線 55℃ +25℃ +150℃ 218 298 423 － 55 0 150 I/ μA TC / 186。整個(gè)集成電路的電流值一般為 ，最大不超過(guò)（ RL=∞時(shí)）。電源電壓在 5~15V間變化，所引起的測(cè)溫誤差一般不超過(guò)177。 1℃ 。若在25℃ 時(shí)借助 RC將輸出電壓調(diào)整到 5V，則 RC的值約在3~30kΩ間，相應(yīng)的靈敏度為 109~110mV/℃ 。C AN6701S的輸入特性 在 10~80℃ 范圍內(nèi)， RC的值與輸出特性的關(guān)系如下圖。 1℃ 。電阻 RC用來(lái)調(diào)整 25℃下的輸出電壓，使其等于 5V， RC的阻值在 3~30kΩ范圍內(nèi)。 利用電流 I與 Tk的正比關(guān)系 ， 通過(guò)電流的變化來(lái)測(cè)量溫度的大小 。 但是 ， 利用 PN結(jié)的溫漂特性來(lái)測(cè)量溫度 ， 可研制成半導(dǎo)體溫度傳感元件 。 電流型 IC溫度傳感器的測(cè)溫原理 ， 是基于晶體管的 PN結(jié)隨溫度變化而產(chǎn)生漂移現(xiàn)象研制的 。因器件有放大器；故輸出電壓高、線性輸出為 10mV／ ℃ ；另外 ,由于其具有輸出阻抗低的特性；抗干擾能力強(qiáng)，故不適合長(zhǎng)線傳輸。這為遠(yuǎn)距離傳輸深井測(cè)溫提供了一種新型器件。這種傳感器的輸出電流正比于熱力學(xué)溫度，即 1μA/K；其次，因電流型輸出恒流，所以傳感器具有高輸出阻抗。 第四節(jié) IC溫度傳感器 一、 IC溫度傳感器的分類(lèi) 電壓型 IC溫度傳感器 ； 電流型 IC溫度傳感器 ， 數(shù)字輸出型 IC溫度傳感器。 優(yōu)點(diǎn)：輸出線性好 、 測(cè)量精度高 , 傳感驅(qū)動(dòng)電路 、信號(hào)處理電路等都與溫度傳感部分集成在一起 ,因而封裝后的組件體積非常小 ,使用方便 ,價(jià)格便宜 ,故在測(cè)溫技術(shù)中越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) 油 測(cè)量物體表面溫度時(shí)熱敏電阻器的安裝方式 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Ir/mA U/V UR=IT0R UR=IT1R UR=IT2R UR=IT0R0 UR=IT1R1 UR=IT2R2 IT0 IT1 IT2 自熱電橋測(cè)量溫線路 熱敏電阻測(cè)溫電橋 mA Ir R UR E Rr UT 自熱電橋及其等效電路 RT R5 R6 R3 (R1) En + － + － U2 UT R IT E UR Rr (a) (b) (c) R1 En A R1 R2 R4 R3 U’ + － （ 三 ） 熱敏電阻作溫度補(bǔ)償用 由熱敏電阻器 RT和與溫度無(wú)關(guān)的線性電阻器 R1和 R2串并聯(lián)組成 ， 補(bǔ)償溫度范圍為 T1～ T2。 當(dāng)熱敏電阻由溫度 Tu冷卻 T0時(shí) ， 其電阻值 RTt與時(shí)間的關(guān)系為： TaanuunTt RTBtTTBR ln)/e xp ()T(ln 0 ?????? ?TaanunTt RTBtTBR ln)/e xp()T(ln 0 ????? ?伏安特性 的位置 在儀器儀表中的應(yīng)用 U m 的左邊 溫度計(jì) 、 溫度差計(jì) 、 溫度補(bǔ)償 、 微小溫度檢測(cè) 、 溫度報(bào)警 、溫度繼電器 、 濕度計(jì) 、 分子量測(cè)定 、 水分計(jì) 、 熱計(jì) 、 紅外探測(cè)器 、 熱傳導(dǎo)測(cè)定 、 比熱測(cè)定 U m的附近 液位測(cè)定 、 液位檢測(cè) U m的右邊 流速計(jì) 、 流量計(jì) 、 氣體分析儀 、 真空計(jì) 、 熱導(dǎo)分析 旁熱型 熱敏電阻器 風(fēng)速計(jì) 、 液面計(jì) 、 真空計(jì) （一）檢測(cè)和電路用的熱敏電阻器 （ U m—峰值電壓） 檢測(cè)用 的熱敏電阻在儀表中的應(yīng)用 四、熱敏電阻器的應(yīng)用 電路元件 熱敏電阻器在儀表中應(yīng)用分類(lèi) 在儀器儀表中的應(yīng)用 U m 的左邊 偏置線圖的溫度補(bǔ)償 、 儀表溫度補(bǔ)償 、 熱電偶溫度補(bǔ)償 、 晶體管溫度補(bǔ)償 U m的附近 恒壓電路 、 延遲電路 、 保護(hù)電路 U m的右邊 自動(dòng)增益控制電路 、 RC振蕩器 、 振幅穩(wěn)定電路 測(cè)溫用的熱敏電阻器 ， 其工作點(diǎn)的選取 ， 由熱敏電阻的伏安特性決定 。 當(dāng)熱敏電阻器由溫度 T0增加到 TU時(shí)，其電阻值 RTr隨時(shí)間 t 的變化規(guī)律為： 式中 RTt——時(shí)間為 t時(shí)，熱敏電阻的阻值； T0 ——環(huán)境溫度； Tu ——介質(zhì)溫度 (TuT0)。 這種電阻值隨時(shí)間變化的特性 ， 叫做熱敏電阻器的動(dòng)態(tài)特性 。 （ 四 ） 熱敏電阻器的動(dòng)態(tài)特性 熱敏電阻器的電阻值的變化完全是由熱現(xiàn)象引起的 。 104 103 102 101 105 Um 101 102 103 100 101 Im PTC熱敏電阻器的靜態(tài)伏安特性 2． 正溫度系數(shù) （ PTC） 熱敏電阻器的伏安特性 當(dāng)電壓增至 Um時(shí)，存在一個(gè)電流最大值 Im；如電壓繼續(xù)增加，由于溫升引起電阻值增加速度超過(guò)電壓增加的速度，電流反而減小，即曲線斜率由正變負(fù)。這是因?yàn)榱鬟^(guò)電阻器電流很小時(shí)，耗散功率引起的溫升可以忽略不計(jì)的緣故。 熱敏電阻的端電壓 UT和通過(guò)它的電流 I有如下關(guān)系： ??????????????????? ???0000 e xp11e xpTTTBIRTTBIRIRU NNTTT0——環(huán)境溫度； △ T——熱敏電阻的溫升。 lnRr1 lnRr2 BP β mR BP=tgβ =mR/mr T1 T2 lnRr0 mr lnRT~T 表示的 PTC熱敏電阻器電阻 —溫度曲線 lnRr T ? ?? ? PPTPTPTTtp BTTBRTTBRBdTdRR ?????00e xpe xp100?若對(duì)上式微分，可得 PTC熱敏電阻的電阻溫度系數(shù) αtp α β a b c d Um U0 I0 Im U/V I/mA NTC熱敏電阻的靜態(tài)伏安特性 （ 二 ） 熱敏電阻器的伏安特性 （ U—I） 熱敏電阻器伏安特性表示加在其兩端的電壓和通過(guò)的電流 ， 在熱敏電阻器和周?chē)橘|(zhì)熱平衡 （ 即加在元件上的電功率和耗散功率相等 ） 時(shí)的互相關(guān)系 。 若對(duì)上式取對(duì)數(shù) ， 則得： ? ?0e x p0 TTBRR PTT ??? ? 0lnln 0 TPT RTTBR ???以 lnRT、 T分別作為縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)，便得到下圖。當(dāng)溫度低于 Tp1時(shí)，溫度靈敏度低；當(dāng)溫度升高到 Tp1后，電阻值隨溫度值劇烈增高（按指數(shù)規(guī)律迅速增大）；當(dāng)溫度升到 Tp2時(shí)，正溫度系數(shù)熱敏電阻器在工作溫度范圍內(nèi)存在溫度 Tc，對(duì)應(yīng)有較大的溫度系數(shù) αtp 。C 電阻/Ω Tp1 Tp2 Tc=175 186。 0 25 50 75 100 125 1 2 3 (25186。 用lnRT–1/T表示負(fù)電阻溫度系數(shù)熱敏電阻 —溫度特性 ， 在實(shí)際應(yīng)用中比較方便 。 105 104 103 102 0 10 10 30 50 70 85 100 120 T/186。 由測(cè)試結(jié)果表明 ， 不管是由氧化物材料 ， 還是由單晶體材料制成的 NTC熱敏電阻器 ， 在不太寬的溫度范圍 （ 小于 450℃ ） ， 都能利用該式 ， 它僅是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式 。C 熱敏電阻的電阻 溫度特性曲線1NTC； 2CTR； 34 PTC 三、熱敏電阻器主要特性 ρT—T與 RT—T特性曲線一致。 17. 最大加熱電流 Imax 指旁熱式熱敏電阻器上允許通過(guò)的最大電流 。 19. 標(biāo)稱(chēng)電壓 它是穩(wěn)壓熱敏電阻器在規(guī)定溫度下標(biāo)稱(chēng)工作電流所對(duì)應(yīng)的電壓值。 16. 加熱器電阻值 Rr 指旁熱式熱敏電阻器的加熱器，在規(guī)定環(huán)境溫度條件下的電阻值。最常用的是以電阻值的年變化率或?qū)?yīng)的溫度變化率來(lái)表示。 14. 穩(wěn)定性 熱敏電阻在各種氣候、機(jī)械、電氣等使用環(huán)境中，保持原有特性的能力。 UG——電阻器達(dá)到熱平衡時(shí)的端電壓。 10. 測(cè)量功率 P0 熱敏電阻器在規(guī)定的環(huán)