超声波流量计传感器在控制系统探讨 三十三

传感器在控制系统探讨 三十三

4.6.4 DS18B20 的测温原理

DS18B20 的测温原理如图 4.15所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器 1，高温度系数振荡器随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器 2 的脉冲输入。图 4.15中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20 就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器决定，每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置入减法计数器 1和温度寄存器中，减法计数器 1 和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。

减法计数器 1 对低温度系数振荡器产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1 的预置值减到 0 时温度寄存器的值将加 1，减法计数器 1 的预置值将重新被装入，减法计数器 1 重新开始对低温度系数振荡器产生的脉冲信号进行计数。如此循环直到减法计数器 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 4.15 中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是 DS18B20 的测温原理。