Современная электроника №3/2019

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 35 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2019 преобразованием её в цифровой код, АЦП и однопроводным интерфей- сом. Температурный регистр име- ет 13-разрядный формат, а регистр напряжения – 10-разрядный. Диапа- зон измерения напряжения составляет 0…10 В с разрешением 10 мВ, но, поскольку вход напряжения пита- ния микросхемы совмещён с входом АЦП, работоспособность микросхе- мы сохраняется только при подаче напряжения свыше 2,4 В. Более под- робно узнать об устройстве и програм- мировании микросхемы DS2436 мож- но в её описании [3]. Для измерения температуры в широком диапазоне, как правило, применяются аналоговые платино- вые датчики, в частности популяр- ные в последнее время тонкоплё- ночные платиновые датчики фирмы Heraerus Instruments [2], однако они представляют собой только чувстви- тельный элемент с двумя выводами и для реализации цифрового интерфей- са с таким датчиком требуются АЦП, дополнительный микроконтроллер, разработка для него специальной про- граммы и, самое главное, калибровка такого датчика температуры по осо- бой методике. В данном случае мы воспользуем- ся сопряжением платинового датчи- ка с 10-разрядным АЦП микросхе- мы DS2436. Такой вариант, бесспор- но, является выигрышным благодаря реализации на одном кристалле пря- мого преобразования «температура – цифра», не требующего внешних АЦП и других компонентов, калибровки и коррекции характеристик в процес- се изготовления, возможности адре- сации большого числа цифровых дат- чиков, работающих на одной шине за счёт встроенного цифрового интер- фейса Microlan. При рассмотрении такого сопря- жения имеет смысл процитировать формулу изобретения высокотем- пературного датчика температуры [4]. Датчик состоит из интегральной микросхемы DS2436, в состав кото- рой входят термочувствительный эле- мент, АЦП и стандартный цифровой интерфейс Microlan, выход которого является выходом высокотемператур- ного датчика температуры, отличаю- щийся тем, что в него дополнительно введены вынесенный в точку измере- ния платиновый чувствительный эле- мент, подстроечный резистор, источ- ник питания, первый и второй инте- гральные стабилизаторы напряжения. Один вывод платинового чувствитель- ного элемента подключён как к вхо- ду АЦП микросхемы DS2436, так и к общему выводу первого стабилизато- ра напряжения и через подстроечный резистор к его выходу. Вход первого стабилизатора напряжения подклю- чён к плюсу источника питания, дру- гой вывод платинового датчика соеди- нён с входом и выходом второго ста- билизатора напряжения, общий вывод которого, как и общий вывод микро- схемы DS2436, соединён с минусом источника питания. В предлагаемом высокотемператур- ном датчике расширен диапазон изме- ряемых температур до +500°С, реали- зован цифровой интерфейс Microlan и предельно упрощена процедура кали- Рис. 1. Внешний вид микросхемы DS2436 Рис. 2. Блок-схема микросхемы DS2436 Рис. 3. Блок-схема сопряжения платинового датчика и DS2436 DALLAS DS2436 DS2436Z+ 150-mil, 8-Pin SOIC DS2436B+ Корпус TO-92 Вид снизу NC NC DQ GND 1 2 3 4 8 7 6 5 GND DQ VDD V DD NC NC NC – – – 1 2 3 Температурный датчик Аналого-цифровой преобразователь VCC DQ GND Однопроводный интерфейс и 64-разрядный идентификационный номер Управляющая логика и управление функциями памяти 64-разрядный буфер 64-разрядное ОЗУ 256-разрядный буфер 256-разрядное независимое от питания ОЗУ Регистр температуры Регистр статуса Регистр напряжения Счётчик циклов Заводской номер Интерфейс Питание DS2436 Подстроечный резистор для калибровки Стабилизатор напряжения TL431 Стабилизатор напряжения 78L08 Платиновый датчик