ds18b20测温原理

DS18B20新特点和结构

DS18B20是美国DALLAS公司继DS1820之后推出的增强型单总线数字温度传感器。它在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。
1. DS18B20的新性能
（1） 可用数据线供电，电压范围：3.0～5.5V；
（2） 测温范围：-55～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃；
（3） 可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃；
（4） 12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字；
（5） 负压特性：电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
2. DS18B20的外形及引脚说明
外形如图1所示。其体积只有DS1820的一半，引脚定义相同。

图 1 DS18B20引脚结构图

DS18B20内部结构

DS18B20测温原理

DS18B20测温原理如图3所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1 ，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图2中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。