本應用筆記向工業控制市場介紹雙通道數字溫控可變電阻DS1847和DS1848。通過對電阻進行溫度補償,電阻器可以保持在特定的電阻,也可以通過每2°C設置一個唯一的電阻值來隨溫度變化。 DS1847也可用于控制電壓或電流。DS1847和DS1848完全相同,只是DS1848增加了用戶可編程EEPROM。
DS1847特性
圖1所示為DS1847的框圖。DS1847采用3V或5V電源供電。 溫度范圍為 -40°C 至 +95°C,并提供內部閉環溫度補償。
圖1.方框圖。
DS1847可以在閉環模式下獨立工作,無需微控制器,也可以使用微控制器(使用可選的2線主站)。2線主站允許在不同位置控制多個器件。
圖2所示為如何將多個DS1847連接至2線主機。地址引腳允許在8線總線上連接多達2個器件。
圖2.2線接口。
溫度補償
DS1847的優點之一是內部閉環溫度補償。由于電阻設置和存儲器是非易失性的,因此使用DS1847時不需要微處理器。
由于能夠將電阻設置為溫度函數,用戶可以創建一個非常低的溫度系數電阻器。補償溫度系數誤差為±4 LSB。傳遞函數可以編程到電阻查找表(LUT)中,以適應許多應用。電阻LUT是EEPROM存儲器,可在-40°C至+95°C的特定溫度下以2°C為增量包含唯一的電阻值。有關LUT的更多信息,請參見DS1847工作部分。
電阻輸出也可用作數字輸出以驅動外部電路。輸出可用作 報警或作為通用數字輸出。DS1847可配置為輸出電阻、電壓或 當前。
DS1847 工作原理
DS1847具有LUT,用于確定特定溫度下的電阻值(見圖3)。首先,在10ms轉換時間后,內部溫度傳感器感測環境溫度。此溫度決定了LUT地址。如果檢測到的溫度為-38°C,則相應的地址為01h。地址位置01h中的電阻值用于調整電阻。
圖3.查找表。
DS1847與工業控制配合使用
DS1847可用于工業控制應用。首先,溫控電阻器可以在溫度范圍內提供相對恒定的電阻,或者可以將電阻設置為隨溫度增加或減少。
圖4所示為DS1847如何連接至固定電阻以構成分壓器(V出0).這將在整個溫度范圍內為應用提供固定或可變的輸出電壓。傳遞函數可以是 編程到LUT中以隨溫度改變電壓。
圖4.電壓和數字輸出。
DS1847還可以配置為創建數字輸出(V出1).使用4.7kΩ固定電阻和50kΩ可變電阻,輸出電壓范圍為0.77V至4.57V(參見實施例1)。當溫度達到一定值時,數字輸出可用作報警或警告(參見電壓報警示例)。如果溫度從設定值變化或溫度超過某個值,則可以將數字輸出設置為低電平或高電平。
電壓報警示例
為了將電壓設置為在達到特定溫度(本圖中為94°C)時變為高電平(見圖5),LUT將被編程為將電阻設置為在-0°C至40°C的溫度范圍內將電阻設置為最小位置(位置92)。 對于94°C及以上的溫度,電阻位置將設置為FFh。
圖5.電壓報警的查找表。
設計注意事項
當使用DS1847作為分壓器或數字輸出時,需要計算固定電阻值(見圖6)。
例 1.
如果將DS1847配置為數字輸出,輸出電壓需要滿足VIH和 V伊利諾伊州數字電路的電平。公式1顯示了如何在某個固定電阻下計算輸出電壓。
等式 1
其中,Vin= Vcc= 5V
Rv= DS1847 50kΩ電阻 (R最小= 850Ω, R.max= 50kΩ)
(請注意,位置 0 處的最小電阻不是 0Ω,而是 850Ω。
Rf= 固定電阻
圖6.分壓器。
使用公式1和R最小和 R.max對于50kΩ電阻,計算輸出電壓范圍。
使用4.7kΩ電阻時,輸出電壓范圍為0kΩ電阻范圍內的77.4V至57.50V。
結論
DS1847和DS1848具有許多可用于工業控制應用的特性??勺冸娮杵骺梢暂p松取代機械電位計,并提供附加功能。DS1847和DS1848能夠在一個小封裝中實現多種功能,包括溫度補償。DS1847和DS1848可以單獨使用,也可以與微控制器一起使用。
審核編輯:郭婷
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