Proteus仿真和8051单片机多点温度检测控制系统的开发(6)
根据测量的对象和环境来确定选择哪种类的传感器，需要一个具体而可行的测量准备工作。必须首先考虑使用哪种原理的传感器，这就需要去分析各种因素来决定。因为，即使测量一个相同的物理量，有许多传感器原理是可行的，什么样的原理的传感器更为合适，需要考虑以下具体问题：范围的大小；测量位置对传感器测量体积的限制；方式是接触式或不接触式；有信号线或非接触测量；传感器是国产或进口。
（1）灵敏度的选择
在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化相对应的输出信号的值比较大，对信号处理有利。但是应当注意，高灵敏度的传感器来衡量独立的外部噪音也容易混淆，将会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有一个更高的信号噪声比，尽量避免从外界引进串扰信号。
（2）频率响应特性
频率响应特性决定了传感器的测量的频率范围，无失真的测量条件必须保持在允许的频率范围之内，实际上，将反应的传感器来设置延迟，延迟时间尽可能的短。高频率响应的传感器，所测得的信号的频率范围很宽，但由于该系统的机械惯量的结构特点，从而可以测量频率较低的低频信号的频率的传感器。
（3）线性范围
传感器的输出正比于输入范围的线性范围内。从理论上说，在这种情况下，灵敏度保持不变。传感器的线性范围内是更广泛的，更大的范围内，并确保一定程度的测量精度。在选择传感器的过程中，所选择的传感器类型，先看看范围是否满足要求。但实际上，任何传感器都不能保证绝对的线性，其线性度是相对的。当测量精度要求较低，在一定范围内，非线性误差较小的传感器近似为线性，这将测量带来极大的方便。
（4）稳定性
该传感器使用一段时间后，其性能仍然能够文持不改变的能力被称为稳定性。除了传感器结构本身外，影响长期稳定的传感器，主要是使用传感器的环境。因此，如果传感器具有良好的稳定性，传感器必须有很强的环境适应能力。传感器的选择应开展环境调查，根据不同的使用环境，选择合适的传感器，或采取适当措施，以减少对环境的影响。
（5）精度
精度是一个重要的性能指标，整个测量系统的测量精度是传感器的一个重要组成部分。高精度的传感器，它的价格比较贵，因此，传感器的精度可以满足要求，对整个检测系统的精度，不选择太高。所以，可以选择便宜和简单的传感器来达到同样的目的。
如果测量目的为定性分析，选择重复精度高的传感器，不推荐使用绝对精度高的传感器；如果为了得到定量分析，必须获得准确的测量，精度等级应选择满足要求的传感器。在一些特殊的场合，不能选择合适的传感器，需要自己来设计和制造的传感器。自制的传感器的性能应满足要求。
3.3.2温度传感器DS18B20简介
按照设计要求，本设计用到的是温度芯片DS18B20。DS18B20是DALLAS公司推出最新的单线数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装。测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量的方式串行输出。它的工作电源既可以在远端引入，又可采用寄生电源的方式产生。且CPU只需要一根端口线就能够与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口很少，可以节省大量引线和逻辑电路，且它的体积很小、适用于电压更宽、更经济 ，DS18B20也是世界上第一片支持 “一线总线”接口的数字温度传感器。一线总线独特且经济实惠的特点，使得用户可以轻松地组建传感器网络，这为测量系统的构建引入了全新概念。它的测量温度范围为是-55°C至+125°C，在-10至+85°C范围内,精度是±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大幅提高了系统的抗干扰性。适用于恶劣环境的现场温度检测，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品有所不同，新产品支持3V至5.5V的电压范围，使得系统设计更加灵活和方便。且新一代产品更加便宜，体积也更小。DS18B20可以程序设定9至12位的分辨率，精度是±0.5°C。可以选择更小的封装方式，电压更宽的适用范围。分辨率设定，以及用户所设定的报警温度值存储在EEPROM中，掉电后能够依然保存。DS18B20性价比非常出色。继“一线总线”早期的产品之后，DS18B20开创了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使得电压、特性和封装有了更多的选择，这让我们可以构建适合自己的经济的温度检测系统。