数字化网络化传感器在工程中的应用
加入技术交流群
美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。DS18B20，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内精度为±0.5°C，分辨率0.0625。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，每一颗自带地址，大大减少了系统的电缆数，提高了系统的稳定性和抗干扰性。对应与传统概念，这一粒三极管一样的传感器相当于传统的：温度传感器+数字化+cpu+总线协议及接口。
二、简介数字化、网络化湿度传感器
美国DALLAS“一线总线”温度传感器DS18X20以其硬件接口简单、性能稳定受到广大客户好评，长英科技也针对客户的不同需求开发出一系列产品。但在应用中也发现其通讯协议较为复杂，使用起来不太方便。而且现场的需求多种多样，DALLAS的产品种类显得不足，DALLAS毕竟只是一个器件厂商，产品与实际应用的需求还是有差距。长英科技依据客户的需求、结合多年的应用经验、采用芯片科技的新技术，在尽量保留DALLAS系统优点的前提下，尽量弥补其不足。研发出LTM8901数字化、网络化湿度度传感器。
1． 传统湿度传感器的不足
传统的湿度传感器基本上分为电阻式和电容式。然后通过变送器以电压或电流方式连接到采集器，所以：
a) 传感器互换性差，以Honeywell 3605L 为例，其每个传感器附带一张修正表，以便用户按表修正。互换起来很不方便。
b) 模拟电压信号在传输过程中易损耗，影响系统精度，且传输距离较近。
c) 变送器的一般需要额外供电，且对电源精度要求较高，否则影响系统精度。
d) 系统环节多，难于维护。且系统精度易受环境影响不易保证。
e) 精度难以校准，所以精度稍好一点的传感器，价格昂贵。著名的VISSALA的3%精度的传感器每只要上千元。
f) 每个传感器到变送器，变送器到采集器至少两条线，多点系统中布线十分困难
2． 数字化、网络化湿度传感器LTM8901的特点
a) 互换性好，由于采用智能修正技术，传感器可任意互换。
b) 由于传感器输出的就是数字信号，传输过程中没有精度的损失，系统精度可以保证。而且传输距离较短。
c) 采用低功耗设计，由采集器统一供电，无需额外供电。
d) 系统环节少，由传感器出来直接进入采集器，系统可能发生故障的环节少、便于维护。
e) 采用智能修正技术、独特概念，以及规模化生产，大大降低了成本，提高了可靠性。
f) 线缆少，传感器可通过总线串在一起，十几个传感器只用一根3芯线。大大减少了现场线缆，方便现场布线。
3． 数字化、网络化湿度传感器LTM8901的简介
a) LTM8901应用接线接口上位机CPU只需有一个双向的I/O引脚，按下面电路连接，即可与LTM8901通讯。要求MCU的I/O引脚为OC门输出（或三态输出），同时具有输入功能即可。现今大多数MCU的I/O脚均有此功能。
b) LTM8901典型特性
工作温度范围：－25℃～＋85℃
湿度测量分辨率：0.5％RH
湿度测量量程： 1％～99％RH
湿度测量精度: ±3.0％RH（典型值）
回差： ±2.0％RH（典型值）
年漂移： ±0.5％RH（典型值）
响应时间： 5s（典型值）
工作电压范围： 4.5～5.5V
外型尺寸： 70×50×25mm3
三、数字化、网络化传感器应用系统结构简介
1．数字化、网络化传感器应用系统结构
通常应用系统由三级网络组成：
ａ）传感器网络，由各种传感器组成，分布区域在200～300米范围内。
ｂ）现场总线网络，由各种总线采集器组成，如：LTM8000系温湿度采集模块，分布区域在1000～2000米范围内。
c) 局域网和广域网，通常由各种PC及工作站组成，通过INTERNET可实现远程监测和控制。
2．数字化、网络化传感器应用系统结构及应用简图
四、其他数字化、网络化传感器和相关产品及应用简介
1． 数字化、网络化计数器DS2423
应用：多表出户方案
特点：只需一条3芯线便可将水、电、煤气等计量表的数据传递给单元采集器。每个单元为单芯片设计，比传统RS485联网方式造价低、传统脉冲出户方式布线简单。
2． 数字化、网络化烟感报警器
应用：消防监控
特点：使用电源线传输报警信号，多个传感器只需两根线连成网络。
3． 信息纽扣DS1991
应用：预付费水表、电表等、停车管理系统、门禁系统、巡更系统
特点：采用与数字化、网络化传感器同样的网络协议，可方便的与小区智能系统融为一体。
评论