数字温度传感器DS18B20在变电站测温的应用

　　一 概述

　　温度是一种最基本的环境参数，与人民生活和工农业生产有着密切的关系，在电力供应中离不开温度测量。液压操作动机的断路器是电网的重要设备，保证断路器液压操作机构油路的正常运转对保证电网安全具有重要意义。当环境温度降低到一定程度后，断路器的油路流动受到影响，液压油黏度增大不利于油路的流动，影响断路器的特性。正常情况下，该装置显示当时温度值。当气温升高或降低到规定值时，此装置会立即自动安全关闭或打开加温装置，防止发生事故，是变电站不可缺少的保护装置。因此研究温度的测量方法和测量装置在实际生产中有着重要的意义。

　　测量温度的关键是温度传感器。随着技术飞速发展，传感器已进入第三代数字传感器。本测温系统采用的DS18B20就是属于这种传感器。

　　DALLAS半导体公司生产的DS18B20是一种但总线温度传感器属于新一代是配微处理器的智能温度传感器，这种传感器具有体积小、精度高、接口方便、传输距离远等特点。广泛应用在工业、农业、军事等领域的控制仪器、测控系统中。

　　二 DS18B20的介绍

　　1.DS18B20的几个特点：

　　a. DS18B20因为采用了单总线技术，可通过串行口线，也可通过其他I/O口线与微机直接接 传感器直接输出被测温度值(二进制数)。

　　b.其测量温度范围为：-55℃————+125℃,

　　c.测量分辨率为：0.0625℃,是其他传感器无法相比的。

图1 DS18B20外部形状及管脚

　　d.内含64位只读存储器ROM,(内存出厂序列号，是对应每一个器件的唯一号)，还又RAM 存有温度当前转换值及符号。

　　e.用户可分别设定每个器件的温度上、下限。

　　f.内含寄生电源。

　　2. DS18b20的结构：

　　a. 64位光刻ROM ，可以看作是DS18B20的地址序列号，如表一所示。

　　表1

　　b.高速暂存器RAM共占0、1两个单元：

　　表2

　　两个8位的RAM中，存放二进制的数，高五位是符号位，如果温度大于0OC,这五位数为0，将测到的数值乘以0.0625，即得到实际的温度值;如果温度小于0OC,高五位为1，测到的数值需要取反加1，再乘以0.0625 ，才得到实际的温度值。

　　c. 九个寄存器的名称及作用：

　　表3

　　三 DS18B20 的控制方法

　　DS18B20的操作是通过执行操作命令实现的， 其控制程序是按照DS18B20的通讯协议编制的。单片机与DS18B20交换数据，CPU按照单总线协议在总线上产生复位时序和读写时序来实现的。其中包含复位脉冲、响应脉冲、读、写时序，只有响应脉冲是DS18B20发出的，其他都有单片机发出。时序的具体要求如下：