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3.3温度传感器
在实际电缆运行中,导体在20℃时的温度系数,铜取0.00393,铝取0.00403。每条电缆需要接一个温度传感器,我们采用Dallas公司开发的一线制数字温度传感器DS18B20,与传统的热敏电阻温度传感器相比,能够直接读出被测温度,并且根据实际要求通过简单的编程可设置9~12位的分辨率,可以在750ms内将温度转化为12位的数字量,其温度响应速度是较重要的,经过试验温度产生突变应及时传输或记录,如正常运行温度为60℃,短路时为250℃,必须及时记录,因为短路后电路会自动跳闸,如不及时记录温度会降下来。利用DS18B20可轻松地组建传感器网络,应用一线制总线对DS18B20进行多点温度监控时,多采用在一DQ线上串接多个DS18B20器件,在本文的监测仪中并非用多点测温而是利用传感器的组网功能将每条电缆当成一个点来进行测温。安装前把温度传感器安装在铝盒子,实际安装时把电缆外护层清理干净,并涂上环氧树脂,把铝盒子粘在电缆外护层,然后将引出线和控制板连接。如图2所示。
在DS18B20规格书中并未说明可串接的传感器最大数量,但实际当中不可能无限制的挂接,考虑到单片机处理能力以及总线驱动,并且通过试验我们在保证效率和稳定性的情况下,实际制作一个单片机接8个传感器也就是同时处理8条电缆的发热状态的监测仪。
图3电路原理图
监测仪同时挂接8个DS18B20,采用单总线接入方式,可以利用DS18B20的自动搜索功能定位到每个芯片的注册编号。如果采用分组方式将传感器挂接在不同端口上可提高温度采集效率,但是要以牺牲芯片的端口数和系统稳定性为前提,在测温效率要求不是很高的情况下采用单总线是有利的。另外需注意的是,由于各DS18B20转换方式是采用同时转换,所以需要电流较大,不能利用信号线供电,否则系统无法正常工作。由于系统中使用了多片DSl8B20构成温度传感器网络,结合DSl8B20的实际特点和系统的需求,提出如下解决方案。
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