本應(yīng)用筆記向工業(yè)控制市場(chǎng)介紹雙通道數(shù)字溫控可變電阻DS1847和DS1848。通過對(duì)電阻進(jìn)行溫度補(bǔ)償，電阻器可以保持在特定的電阻，也可以通過每2°C設(shè)置一個(gè)唯一的電阻值來(lái)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(nèi)部閉環(huán)溫度補(bǔ)償。

圖1.方框圖。

DS1847可以在閉環(huán)模式下獨(dú)立工作，無(wú)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(gè)器件。

圖2所示為如何將多個(gè)DS1847連接至2線主機(jī)。地址引腳允許在8線總線上連接多達(dá)2個(gè)器件。

圖2.2線接口。

溫度補(bǔ)償

DS1847的優(yōu)點(diǎn)之一是內(nèi)部閉環(huán)溫度補(bǔ)償。由于電阻設(shè)置和存儲(chǔ)器是非易失性的，因此使用DS1847時(shí)不需要微處理器。

由于能夠?qū)㈦娮柙O(shè)置為溫度函數(shù)，用戶可以創(chuàng)建一個(gè)非常低的溫度系數(shù)電阻器。補(bǔ)償溫度系數(shù)誤差為±4 LSB。傳遞函數(shù)可以編程到電阻查找表（LUT）中，以適應(yīng)許多應(yīng)用。電阻LUT是EEPROM存儲(chǔ)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(guān)LUT的更多信息，請(qǐng)參見DS1847工作部分。

電阻輸出也可用作數(shù)字輸出以驅(qū)動(dòng)外部電路。輸出可用作 報(bào)警或作為通用數(shù)字輸出。DS1847可配置為輸出電阻、電壓或 當(dāng)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(zhuǎn)換時(shí)間后，內(nèi)部溫度傳感器感測(cè)環(huán)境溫度。此溫度決定了LUT地址。如果檢測(cè)到的溫度為-38°C，則相應(yīng)的地址為01h。地址位置01h中的電阻值用于調(diào)整電阻。

圖3.查找表。

DS1847與工業(yè)控制配合使用

DS1847可用于工業(yè)控制應(yīng)用。首先，溫控電阻器可以在溫度范圍內(nèi)提供相對(duì)恒定的電阻，或者可以將電阻設(shè)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(gòu)成分壓器（V出0).這將在整個(gè)溫度范圍內(nèi)為應(yīng)用提供固定或可變的輸出電壓。傳遞函數(shù)可以是 編程到LUT中以隨溫度改變電壓。

圖4.電壓和數(shù)字輸出。

DS1847還可以配置為創(chuàng)建數(shù)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(shí)施例1）。當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)，數(shù)字輸出可用作報(bào)警或警告（參見電壓報(bào)警示例）。如果溫度從設(shè)定值變化或溫度超過某個(gè)值，則可以將數(shù)字輸出設(shè)置為低電平或高電平。

電壓報(bào)警示例

為了將電壓設(shè)置為在達(dá)到特定溫度（本圖中為94°C）時(shí)變?yōu)楦唠娖剑ㄒ?strong>圖5），LUT將被編程為將電阻設(shè)置為在-0°C至40°C的溫度范圍內(nèi)將電阻設(shè)置為最小位置（位置92）。 對(duì)于94°C及以上的溫度，電阻位置將設(shè)置為FFh。

圖5.電壓報(bào)警的查找表。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

當(dāng)使用DS1847作為分壓器或數(shù)字輸出時(shí)，需要計(jì)算固定電阻值（見圖6）。

例 1.
如果將DS1847配置為數(shù)字輸出，輸出電壓需要滿足VIH和 V伊利諾伊州數(shù)字電路的電平。公式1顯示了如何在某個(gè)固定電阻下計(jì)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(qǐng)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(duì)于50kΩ電阻，計(jì)算輸出電壓范圍。

使用4.7kΩ電阻時(shí)，輸出電壓范圍為0kΩ電阻范圍內(nèi)的77.4V至57.50V。

結(jié)論

DS1847和DS1848具有許多可用于工業(yè)控制應(yīng)用的特性。可變電阻器可以輕松取代機(jī)械電位計(jì)，并提供附加功能。DS1847和DS1848能夠在一個(gè)小封裝中實(shí)現(xiàn)多種功能，包括溫度補(bǔ)償。DS1847和DS1848可以單獨(dú)使用，也可以與微控制器一起使用。

審核編輯：郭婷