传感器第6次课--环境量检测传感器.ppt

环境量检测传感器 广东工程职业技术学院 PN结温度传感器 气敏传感器是用来测量气体的类别、浓度和成分的传感器，而半导体气敏传感器是目前实际使用最多的是半导体气敏传感器。 ◆由于气体种类繁多，性质也各不相同，不可能用一种传感器检测所有类别的气体，因此半导体气敏传感器的种类非常多。 ◆目前半导体气敏传感器常用于工业上天然气、煤气、石油化工等部门的易燃、易爆、有毒、有害气体的监测、预报和自动控制。 传感器的加热电压直接由变压器次级（6V）经R12降压提供；工作电压由全波整流后，经C1滤波及R1、VZ5稳压后提供。 传感器负载电阻由R2及R3组成（更换R3大小，可调节控制信号与待测气体的浓度的关系）。 开机60s延时电路由R4、VD6、C2及IC1组成，防止初始稳定状态误动作。 实验室的气敏传感器为集成电阻型半导体气敏元件，由纳米级SnO2 及适当掺杂混合剂烧结而成，具微珠式结构，应用电路简单，可将电阻变化改变为一个输出信号，与酒精浓度相对应。 TP-3(HS-3) 型传感器对空气中的低浓度酒精有极高的灵敏度。 下图表明了传感器的敏感特性。所有数据均在标准测试条件下采集。Y 轴表示传感器的输出电压。 实验室气敏传感器介绍 TP-3(HS-3) 型传感器 无需加热？ 基本测试电路: 测量VO,查曲线得到酒精浓度 实质上，半导体的酒敏传感器是不能常温工作的，HS-3A所谓常温工作是指传感器中没有加热器，这不等于常温工作，因为它是靠传感器敏感材料本身的电阻实现加热的，事实上，HS-3A也是工作在300度附近！怎么能叫常温呢？ 去掉加热器的酒敏传感器性能很不稳定，因为敏感材料的电阻是随着酒精浓度的变化而变化的，因此不论你是恒压供电还是恒流供电，都不能保证器件的功率恒定，因此传感器的工作温度是变化的，因此性能是变化的！这直接带来一个结果：传感器不稳定！ 气敏传感器能在常温下工作吗？ 64位ROM的结构如下： ??? 开始8位是产品类型的编号（DS1820为10H），接着是每个器件的唯一的序号，共有48位，最后8位是前56位的CRC校验码，这也是多个DS1820可以采用一线进行通信的原因。主机操作ROM的命令有五种，如表所列 指? 令 说? 明 读ROM（33H） 读DS1820的序列号 匹配ROM（55H） 继读完64位序列号的一个命令，用于多个DS1820时定位 跳过ROM（CCH） 此命令执行后的存储器操作将针对在线的所有DS1820 搜ROM（F0H） 识别总线上各器件的编码，为操作各器件作好准备 报警有哪些信誉好的足球投注网站（ECH） 仅温度越限的器件对此命令作出响应 (3) 64位激光ROM 由便笺式RAM和非易失性电擦写 EERAM组成，后者用于存储TH、TL值。数据先写入RAM，经校验后再传给EERAM。便笺式RAM占9个字节，包括温度信息（第1、2字节）、TH和TL值（3、4字节）、计数寄存器（7、8字节）、CRC（第9字节）等，第5、6字节不用。暂存器的命令共6条，见表3.4-3所列。 在正常测温情况下，DS1820的测温分辨力为0.5℃，可采用下述方法获得高分辨率的温度测量结果：首先用DS1820提供的读暂存器指令（BEH）读出以0.5℃为分辨率的温度测量结果，然后切去测量结果中的最低有效位（LSB），得到所测实际温度的整数部分Tz，然后再用BEH指令取计数器1的计数剩余值Cs和每度计数值CD。考虑到DS1820测量温度的整数部分以0.25℃、0.75℃为进位界限的关系，实际温度Ts可用下式计算： Ts=（Tz-0.25℃）+(CD-Cs)/CD (4) 高速暂存器 ? DS1820存贮控制命令 指? 令 说 ? 明 温度转换（44H） 启动在线DS1820做温度A/D转换 读数据（BEH） 从高速暂存器读9bits温度值和CRC值 写数据（4EH） 将数据写入高速暂存器的第0和第1字节中 复制（48H） 将高速暂存器中第2和第3字节复制到EERAM 读EERAM（B8H） 将EERAM内容写入高速暂存器中第2和第3字节 读电源供电方式（B4H） 了解DS1820的供电方式 DS1820单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念。因此系统对DS1820的各种操作必须按协议进行。DS1820工作工程中的协议：初始化、ROM操作命令、存储器操作命令、处理数据。 ４ 温度检测系统原理 由于单线数字温度传感器DS1820具有在一条总线上可同时挂接多片的显著特点，可同时测量多点的温度，而且DS1820的连接线可以很长，抗干扰能力强，便于远距离测量，因而得到了广泛应用。 采用寄生电容供电的温度检测系统? 89C51 DS1820 DS18