V návaznosti na předchozí článek o inteligentních senzorech teploty různých výrobců další pokračování věnuji některým senzorům Maxim/Dallas. V článku se objevují jak senzory s digitálním výstupem, tak i ty s analogovým, pro měření jedné lokální teploty.

Po nedávném zveřejnění článku na stránkách automatizace.hw.cz "Inteligentní senzory teploty od různých výrobců" se objevily dotazy na senzory Dallas, která jsou obecně velmi rozšířeny, a které v přehledu nebyly zastoupeny. Proto jsem dnešní "pokračování" věnoval pouze těmto senzorům. Tedy vlastně přesněji teplotním senzorů Maxim/Dallas, protože firma Dallas Semiconductor se již stala součástí firmy Maxim. Ve společné nabídce tak lze již nalézt přes 120 různých teplotních senzorů s různým stupněm "inteligence" a s analogovým i digitálním výstupem. Z pohledu poměru zastoupení senzorů s označením MAXxxxx a DSxxxx mají senzory Maxim trošku navrch.

Přes velké množství jsem pro tento článek vybral několik zajímavých zástupců různých aplikací a použití. Úplný přehled by pak vydal na mnohostránkovou knihu. Pro rychlý úplný přehled nabídky tak odkazuji na stránky výrobce - firmy Maxim. Z pohledu dostupnosti celého sortimentu výrobků Maxim/Dallas pak odkazuji na renomovanou firmu HT-Eurep Electronics, distributora pro Českou republiku.

Použití inteligentních teplotních senzorů

• Počítačová technika, servery, pracovní stanice
• Měření teploty v mobilních aplikacích
• Regulace topení a vytápění
• Měření teploty vnitřní i venkovního prostoru
• Kontrola a detekce přehřátí či podchlazení
• Testování zařízení
• Funkce termostatu
• Řízení větráků, detekce překročení mezních teplot sytému nebo prostoru

DS600 - ±0.5 Accurate Analog-Output Temperature Sensor

Provedení: Přesný senzor s analogovým výstupem, ale s možností využít mód termostat (skokové překlopení výstupu při překročení dané referenční teploty, resp. napětí). Referenční hodnota rozhodovacího napětí pro výstupní integrovaný komparátor (pin TO) je uživatelsky nastavitelná externím odporovým děličem z integrovaného referenčního zdroje napětí. Překlopení na výstupním pinu komparátoru dojde v případě shodnosti výstupního napětí senzoru a referenčního napětí (VOUT = VTH).

Hlavní vlastnosti:

• Napájení: 2.7 až 5.5 V
• Spotřeba: max. 140 µA (nízkopříkonový mód 2.5 µA)
• Měřící teplotní rozsah: -40°C až +125°C
• Přesnost: ±0.5°C (-20°C až +100°C), ±0.75°C (plný rozsah)
• Nelinearita: ±0.2°C
• Výstup: analogový, převodní konstanta 6.45mV/°C s offsetem 509 mV při 0°C
• Výstupní rozhraní: výstupní zesilovač, termostatový komparátor
• Pouzdro: 8-Pin µSOP
• Další: nízkopříkonový Standby mód, uživatelem programovatelná funkce termostatu

Katalogový list obvodu DS600 (5 stran - 371kB)

DS1626/1726 - High-Precision 3-Wire Digital Thermometer/Thermostat

Provedení: Inteligentní senzor pro teploty s integrovaným PN teplotním senzorem typu bandgap. Měření teploty může probíhat kontinuálně od zapnutí napájení nebo jednorázové změření po vyslání příkazu. Senzor umožňuje nastavit výstupní rozlišení teploty počtem bitů A/D převodníku (9 až 12 bitů). S tím koresponduje i rychlost převodu. Vše se nastavuje změnou příslušných bitů vnitřních registrů v paměti EEPROM. Na chipu jsou dále dva registry pro uložení horní a dolní meze funkce termostatu. Ten udává na výstupu THIGH překročení hodnoty v registru s horní mezí, TLOW udává podtečení dolní meze a TCOM funguje jako výstup s hysterezí.

Hlavní vlastnosti:

• Napájení: 2.7 V až 5.5 V
• Spotřeba: max. 1.25 mA (standby mód 1.5 µA)
• Měřící teplotní rozsah :-55°C až +125°C
• Přesnost: 0.5°C (DS1626 pro 0°C až +70°C), 1°C (DS1726 pro -10°C až +85°C)
• Rozlišení:max. 0.0625°C (12bit)
• Výstup: 9, 10, 11, nebo 12bitový A/D převodník sigma-delta (nastavitelné rozlišení), rychlost převodu 93.75 ms až 750 ms (9 až 12bitový výstup)
• Výstupní rozhraní: třívodičová sériová sběrnice (vodiče DQ/SDA, CLK, RESET), 3x výstup termostatu (THIGH, TLOW, TCOM)
• Pouzdro: 8-Pin µMAX/µSOP
• Další: uživatelské nastavení mezí termostatu (over-temperature - TH, under-temperature - TL), kontinuální nebo jednorázové měření, žádné externí součástky

Katalogový list obvodu DS1626/1726 (14 stran - 242kB)

DS620 - Low-Voltage, ±0.5°C Accuracy Digital Thermometer/Thermostat

Provedení: Inteligentní senzor pro teploty s integrovaným PN teplotním senzorem typu bandgap. Měření teploty může probíhat kontinuálně od zapnutí napájení nebo jednorázové změření po vyslání příkazu. Senzor umožňuje nastavit výstupní rozlišení teploty počtem bitů A/D převodníku (10 až 13 bitů). S tím koresponduje i rychlost převodu. Vše se nastavuje změnou příslušných bitů vnitřních registrů v paměti EEPROM. Ty jsou přístupné přes dvouvodičové sériové rozhraní. Na chipu jsou dále dva registry pro uložení horní a dolní meze funkce termostatu. Ten udává log.1 na výstupu PO po překročení hodnoty v registru s horní nebo dolní mezí, dle nastavení vnitřního řídícího registru. Komunikace po sběrnici probíhá systémem Master/Slave, přičemž teplotní senzor je vždy Slave. Každý senzor se identifikuje unikátní 7bitovou adresou jejíž nejnižší 3 bity se dají měnit uzemněním externích pinů A0 až A2.

Hlavní vlastnosti:

• Napájení: 1.7V až 3.5V
• Spotřeba: typ. 0.9 mA (2 µA v shutdown módu)
• Měřící teplotní rozsah:-55°C to +125°C
• Přesnost: ±0.5°C (0°C až +70°C), ±2 (zbytek rozsahu)
• Rozlišení:max. 0.0625°C
• Výstup: 10, 11, 12 nebo 13bitový A/D převodník sigma-delta (nastavitelné rozlišení), reprezentace - dvojkový doplněk, rychlost převodu 25 ms až 200 ms (10 až 13bitový výstup)
• Výstupní rozhraní: dvouvodičová sériová sběrnice (vodiče SDA, SCLK), výstup termostatu (PO - otevřený kolektor)
• Pouzdro: 8-Pin µSOP
• Další: uživatelské nastavení mezí termostatu (over-temperature - TH, under-temperature - TL), kontinuální nebo jednorázové měření, žádné externí součástky

Katalogový list obvodu DS620 (15 stran - 302kB)

DS1621 - Digital Thermometer/Thermostat

Provedení: DS1621 je inteligentní senzor teploty s 9bitovým datovým výstupem a se sériovou komunikací po dvouvodičové sběrnici (MSB první). Protože hodnoty o teplotě jsou 9bitové, přenáší se dva bajty. Při čtení pouze prvního bajtu se tak automaticky snižuje rozlišení na 8 bitů. Identifikace senzoru na sběrnici je 7bitovou adresou jejíž nejnižší 3 bity je možné měnit uzemněním externích vývodů. Integrovaný PN teplotní senzor je v zapojení typu bandgap. Měření teploty může být prováděno kontinuálně nebo jednorázově na příkaz. Dále je možné využít funkci termostatu, kdy se na vývodu TOUT objevuje stav log. 1 při překročení hodnoty uvedené ve vnitřním registru TH a naopak stav log. 0 při hodnotě teploty pod hodnotou v registru TL. Rozdílné hodnoty v obou registrech tak definují hysterezi překlápění výstupu.

Hlavní vlastnosti:

• Napájení: 2.7V až 5.5V
• Spotřeba: 1.25 mA (1µA v shutdown módu)
• Měřící teplotní rozsah: -55°C to +125°C
• Přesnost: 0.5 °C (0 až 70°C), 2°C (zbytek rozsahu)
• Rozlišení: 0.5 °C (přesnos 9bitových dat), 1°C (přenos 8bitových dat)
• Výstupy: 9bit. A/D převodník sigma-delta, rychlost převodu 750 ms
• Výstupní rozhraní: dvouvodičová sériová sběrnice (vodiče SDA, SCLK), výstup termostatu (TOUT - otevřený kolektor)
• Pouzdro: 8-pin DIP nebo SO
• Další: funkce termostatu (řídící registry TH a TL - určují hysterezi), kontinuální nebo jednorázové měření

Katalogový list obvodu DS1621 (16 stran - 242kB)

DS1822 - Econo 1-Wire Digital Thermometer

Provedení: Malý třívývodový smart senzor teploty komunikující přes jednovodičovou sběrnici a s nastavitelným rozlišením teploty (délku dat). Pro nastavení senzor obsahuje 4 registry v EEPROM paměti. Dva bajty pro uložení hodnoty teploty, dva registry pro uložení mezních hodnot teploty (TL a TH) pro funkci hlášení jejich překročení a řídící registr. Ve funkci kontroly překročení rozsahu (hodnot nastavených v registrech) jsou po vyslání příkazu "Alarm search" vyslány adresy (identifikátory) senzorů, u kterých došlo k překročení rozsahu. Každý senzor má unikátní 64bitovou adresu a proto počet senzorů na sběrnici je téměř neomezený.

Hlavní vlastnosti:

• Napájení: 3.0 až 5.5V.
• Spotřeba: max. 1.5 mA (standby mód - typ. 0.750 µA)
• Měřící teplotní rozsah: -55°C to +125°C
• Přesnost: 2.0°C (-10°C až +85°C), 3°C (zbytek rozsahu)
• Rozlišení: max. 0.0625°C (12 bitů)
• Výstupy: 9, 10, 11, nebo 12bitový A/D převodník sigma-delta (nastavitelné rozlišení), rychlost převodu 93.75 ms až 750 ms (9 až 12bitový výstup)
• Výstupní rozhraní: jednovodičová sběrnice (vývod DQ)
• Pouzdro: 8-Pin SO nebo TO-92
• Další: unikátní 64bitový kód v každém senzoru pro snadnou identifikaci, možnost napájení přímo ze sběrnice, měření teploty pouze na vyslaný příkaz, funkce alarmu při překročení hodnot teplot uvedených v registrech

Katalogový list obvodu DS1822 (20 stran - 275kB)

DS1825 - Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer

Provedení: Inteligentní 9 až 12bitový digitální senzor pro číslicové měření teploty. Teplotní snímač typu PN přechod v zapojení bandgap je integrovaný přímo na chipu a není tedy nutné použít žádné externí součástky. Komunikace probíhá po jednovodičové sběrnici, po které může být senzor i napájen. Na jedné sběrnici může velký počet senzorů adresované 64bitovou unikátní uživatelem nemněnou adresou nebo jen 16 senzorů adresovány 4bitovou adresou nastavenou uživatelem (externí vývody A0 až A3). Funkce Alarmu umožňuje nadřazené jednotce master (MCU) po vyslání příkazu "Alarm Search Command " získat adresy senzorů, u kterých došlo k překročení, resp. podtečení, naměřené teploty proti hodnotám uvedenými v registrech TH a TL.

Hlavní vlastnosti:

• Napájení: 3.0V až 3.7V
• Spotřeba: max. 1.5mA ( max. 1µA v standby módu)
• Měřící teplotní rozsah: -55°C až +125°C
• Přesnost: ±0.5°C (-10°C až +85°C), 2°C (celý rozsah)
• Rozlišení: max. 0.0625°C (12 bitů)
• Výstupy: 9, 10, 11, nebo 12bitový A/D převodník sigma-delta (nastavitelné rozlišení), rychlost převodu 93.75 ms až 750 ms (9 až 12bitový výstup)
• Výstupní rozhraní: jednovodičová sběrnice (vývod DQ)
• Pouzdro: 8-Pin µSOP
• Další: možnost napájení senzoru přímo ze sběrnice, programové ovládání stejné jako DS1822, funkce alarmu při překročení hodnot teplot uvedených v registrech, unikátní 64bitový kód pro identifikaci velkého počtu senzorů, nastavení 4bitové adresy senzoru pro snadnou identifikaci menšího počtu senzorů na sběrnici

Katalogový list obvodu DS1825 (21 stran - 295kB)

Závěr

Senzory teploty Dallas DSxxxx jsou u nás velmi rozšířeny. Z velkého počtu senzorů teploty v nabídce Maxim/Dallas jsem vybral jen některé. Pro bližší informace o uvedených senzorech nebo o dalších senzorech navštivte stránky www.maxim-ic.com. V České republice pak integrované obvody Maxim a Dallas distribuuje HT-Eurep Electronics s.r.o. Stejně tak jako nabídka firmy Maxim/Dallas je i široká nabídka teplotních senzorů jiných firem (Analog Devices, Texas Instruments nebo Microchip). O těch zase něco příště, v dalším pokračování série článků o inteligentních senzorech teploty na stránkách serveru automatizace.hw.cz.

DOWNLOAD & Odkazy

• Domovské stránky firmy Maxim/Dallas - www.maxim-ic.com
• Domovská stránka distributora pro ČR, firmy HT-EurepElectronics - www.hte.cz
  
  
• Katalogový list obvodu DS600 (5 stran - 371kB)
• Katalogový list obvodu DS1626/1726 (14 stran - 242kB)
• Katalogový list obvodu DS620 (15 stran - 302kB)
• Katalogový list obvodu DS1621 (16 stran - 242kB)
• Katalogový list obvodu DS1822 (20 stran - 275kB)
• Katalogový list obvodu DS1825 (21 stran - 295kB)
  
  
• článek o inteligentních senzorech teploty od různých výrobců na stránkách HW serveru - automatizace.hw.cz
• článek o inteligentním senzoru teploty SMT160-30 na stránkách HW serveru
• článek o použití senzoru SMT160-30 s MCU PIC na stánkách HW serveru
• Další články týkající se senzorů na serveru automatizace.HW.cz