Сравнение цифровых датчиков температуры производства Maxim Integrated (Dallas) и Innovative Sensor Technology

Компания Maxim Integrated, которая с 2001 владеет Dallas Semiconductor, объявила о прекращении производства цифровых датчиков температуры DS1820 / DS1821 и не рекомендует их для дальнейшего применения.

Эти популярные изделия, без сомнения, являются одними из самых известных и востребованных цифровых датчиков температуры. Прекращение производства датчиков DS18xx может повлечь за собой возможные проблемы для текущих проектов и разработок, в состав которых входят эти термоэлементы.

Компания ЭФО представляет аналог датчиков DS18xx от швейцарского производителя сенсорных решений - компании IST AG. Цифровые датчики температуры серии TSic 20х обладают рядом существенных преимуществ: меньший потребляемый ток, увеличенный рабочий диапазон температур, повышенная точность измерений, разрешение выходных данных.

В таблице 1 приводится сравнение основных технических характеристик датчиков температуры DS1820/DS1821 и TSic 20х.

 

Таблица 1. Характеристики датчиков температуры.

Датчик Maxim DS1820 Maxim DS1821 IST AG TSic 20х
Тип корпуса

ТО-92

Цоколевка 1-GND, 2-Data, 3-VDD 1-GND, 2-Data, 3-VDD 1-VDD, 2-Data, 3-GND
Рабочий диапазон температур, °С -55..+125 -55..+125 -50..+150
Напряжение питания, В 3-5.5 2.7-5.5 3-5.5
Точность, °С

±0.5 (-10..85 °С)

±2 (-55..125 °С)

±1 (0..85 °С)

±2 (-55..125 °С)

±0.5 (10..90 °С)

±1 (-20..+110 °С)

±2 (-50..+150 °С)

Ток питания, мкА (VDD = 5 В) 1000..1500 500..1000 50..60
Выходной сигнал и интерфейс 1-Wire 9 Bit 1-Wire 8 Bit

ZacWire 11 bit

Аналоговый

Ратиометрический

 

 

ПРЕИМУЩЕСТВА TSic

  • Точность измерения температуры TSic 20х при температуре 0..85 °С вдвое больше, чем у DS1821
  • Разрешение датчика компании IST больше на 2 и 3 бита, чем у датчиков DS1820/DS1821 соответственно (также доступны датчики с разрешением 14 бит)
  • Ток питания TSic 20х на порядок меньше, чем у обоих датчиков компании Maxim при аналогичном значении напряжения питания
  • TSic 20х позволяет измерять температуру вплоть до 150 °С

В остальном датчики близки по параметрам: тип корпуса, напряжение питания, цоколевка (зеркальная).

Существенным отличием датчиков серииTSic 20х от датчиков Maxim DS1820/DS1821 является интерфейс.

 

1-Wire

1-Wire - однопроводной последовательный протокол обмена данными использующий всего один сигнальный провод. Естественно требуется еще и возвратный (земляной) провод, но об этом маркетологи обычно умалчивают. 1-Wire протокол был разработан фирмой Dallas Semiconductor в конце 90-х годов.    

В начальном состоянии 1-Wire шина с помощью резистора подтянута к плюсу питания. Главное устройство «проваливает» на определенное время 1-Wire шину в ноль, затем «отпускает» ее и, если требуется, «слушает» ответ подчиненного (SLAVE) устройства. В нашем случае подчиненное устройство DS18xx.

 

bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0
S 26 25 24 23 22 21 20

Выходные данные DS1821

 

LS BYTE bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0
26 25 24 23 22 21 20 2-1
MS BYTE bit 15 bit 14 bit 13 bit 12 bit 11 bit 10 bit 9 bit 8
S S S S S S S S

Выходные данные DS1820

Бит S показывает знак температуры, значение 1 для положительной температуры и значение 0 для отрицательной.

ZACWire

ZACWire — однопроводной протокол, использующий кодировку, напоминающую Манчестерскую.

bit 15 bit 14 bit 13 bit 12 bit 11 bit 10 bit 9 bit 8
S S S S / 212 S / 211 S / 210 S / 29 S / 28
bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0
27 26 25 24 23 22 21 20

Выходные данные TSic 206

 

Датчик с заранее определенной частотой передаёт данные о температуре — два восьмибитных пакета данных. Каждый из пакетов начинается стартовым битом и заканчивается битом чётности. В зависимости от модели датчика, в каждой посылке либо 11, либо 14 значащих разрядов, первым идет старший бит.

Как видно из представленных рисунков и описания, обработка выходных данных датчиков температуры отличается, но незначительно. Подробный алгоритм работы датчиков TSicи программный код можно найти здесь

В таблице 2 приведены примеры выходных данных для 3-х типов датчиков температуры.

 

Таблица 2. Примеры выходных данных цифровых датчиков температуры

Тип датчика

Температура

TSic 206 DS 1820 DS 1821

Цифровой выход (Hex)

150 0x7FF - -
125 0x6FE 0x00FA 0x7D
85 0x465 0x00AA 0x55
25 0x2FF 0x0032 0x19
0 0x200 0x0000 0x00
-1 0x199 0xFFFE 0xFF
-55 0x7FF 0xFF92 0xC9

Формулы пересчета:

DS18xx:

T[°C]=DO, при T > 0 °C

T[°C]=256-DO, при T < 0 °C

TSic:

T[°C]=200*DO/(211-1)-50

DO – выходной сигнал

Все датчики могут быть настроены для приема единичного значения или непрерывного измерения температуры.

Узнать о наличии на складе и ценах можно здесь.