Д. ФРОЛОВ, г. Рязань

При измерении температуры электронными методами в качестве датчиков используют термопары, платиновые или медные терморезисторы и различные полупроводниковые элементы. Термопары способны работать в очень широком интервале температуры, но требуют компенсации изменений температуры "холодного" спая и применения прецизионных АЦП для преобразования слабых выходных сигналов. Платиновые и медные терморезисторы (термометры сопротивления) наиболее точны, но очень дороги, а для компенсации изменений сопротивления соединительных проводов должны быть подключены к преобразователю по довольно сложной схеме. Полупроводниковые терморезисторы менее точны и подвержены старению. Их широко применяют для измерения температуры в интервале -50...+150 °С с погрешностью ±(1...3) °С.

Сегодня получили распространение миниатюрные полупроводниковые датчики, действие которых основано на измерении частоты колебаний встроенного термозависимого автогенератора. Такие датчики откалиброваны на заводе-изготовителе и передают результат измерения в градусах Цельсия двоичным кодом.

Примером могут служить импортные DS18S20 [1] и DS18B20 [2], снабженные разработанным фирмой Dallas однопроводным (1-Wire) интерфейсом. Каждому экземпляру присвоен уникальный 48-разрядный двоичный номер, который считывают по тому же интерфейсу. Это позволяет, подключив несколько датчиков к общей шине, опрашивать их независимо, осуществляя многоточечный мониторинг температуры [3]. Число датчиков на шине ограничено только мощностью источника питания и необходимым периодом опроса.

Для сбора показаний удобно использовать персональный компьютер. Он не имеет, как правило, адаптера однопроводной шины, поэтому связь с датчиками приходится организовывать по одному из стандартных (для компьютера) интерфейсов. Дальнейшую обработку информации осуществляет программа, что позволяет строить графики, задавать индивидуально каждому датчику допустимые интервалы температуры, при выходе за которые должен быть подан сигнал, и многое другое.

Схема разработанного автором адаптера для подключения устройств с интерфейсом 1 -Wire к СОМ-порту компьютера показана на рис. 1.

Прототипом послужило устройство, описанное в [4]. Основное изменение — вместо полевых транзисторов установлены "цифровые", что позволило уменьшить число деталей, габариты печатной платы и поместить всю конструкцию в корпус девятиконтактной кабельной розетки, подключаемой к СОМ-порту персонального компьютера.

Печатная плата адаптера изображена на рис. 2.