温度采集

Mr.***

  最近一直在外出差，出差解决的都是温度测量方面的问题，因为之前的公司也用过这类的温度传感器，也没有楚国现在的问题，所以特来请教各位老师，你们在实际的生产和使用中怎么选型和避规相关问题。
   公司做的一款控制器，原理很简单检测压力和温度，然后根据所设置的压力阈值和温度阈值进行相关动作（继电器输出），压力检测采集的是压力传感器的4-20ma输出电流，温度检测使用的是18B20温度传感器定制的一根有21块钱（这里强调一下价格的原因的是这个不是垃圾货，温度传感器本身没问题)，温度传感器和压力传感器从控制器引出5根线(2压3温)，线长大约有2米，现在遇到的问题是这根5芯的线缆和高压AC220的线缆捆在一起，温度的值就会乱跳，要么是0要么就飚400多度，单片机那边硬件就是常规电路没有使用运放等等的，因为18B20是数字的么，直接接到单片机的相关引脚，现在线缆使用的是带屏蔽的线缆，传感器也是带屏蔽的但是只要和220V的线缆困一起就会乱跳，客户现场有使用电机的，有使用变频器的，这些设备运行起来情况更严重。但是压力传感器丝毫不受影响，在复杂的工况也稳定检测显示。
    现在特来请教有经验的工程师们，1:数字的18B20的抗干扰能力是不是就没有模拟的电阻类型的NTC或者PT100的抗干扰能力强？2:是不是温度传感器18B20的线缆不能接很长，长了之后电网上有干扰就会影响温度传感器？电感类的负载运行起来产生的电磁干扰会不会通过线缆传输到温度传感器影响其工作时序？3:电阻类的传感器对现在的场景是否有效，电阻类的抗干扰能力是否强一点？感谢各位老师提提意见或者贵司在使用的时候是怎么规避这些问题的。

李***

DS18B20的线单独走，还有就是要根据线的长度稍微调整一下时序

王***

电流信号一般抗干扰能力较强，电感类复杂的干扰属于电压干扰。一般能量较小不足以干扰电流信号。
因为DS18B20使用的是数字信号，也就是靠电压来进行传输的，所以抗干扰能力不是那么的强。

解决方法有两种：如果不想更换硬件的情况下，可以尝试使用单片机为开漏模式，添加更小的上拉电阻以提供更强的抗干扰能力。不过对于220V干扰工况可能效果不是很明显。
当然也可以对回传数据进行数字滤波，因为温度是不能突变的，只要检测到突变的温度值，直接作为脏数据丢掉即可，不过这种方式治标不治本。

还有就是更换同样为电流传输方式的温度传感器，既然温度传感器本来价格也不低，想来直接从原理上解决才是比较稳妥的。

网***

工控产品使用环境恶劣,不能按照消费电子产品的套路来做,影响单片机读取18B20数据有两个方面因素,
1,18B20自身检测出现异常输出了错误数据,这时应强化18B20自身的供电稳定,定做的是三线传感器,所以应该使用三线接法,订做时候靠近传感器供电管脚放置去耦滤波电容器,使用金属外壳包裹18B20芯片,金属壳连接电缆的屏蔽层,单片机这一头的电缆屏蔽层合适连接仪表机壳.并且电缆套EMI磁环,最大程度抑制噪声干扰窜入.
2,是18B20工作正常,但数据传输线受到噪声干扰,单片机读错数据,此时应该根据通讯速度,合理选择上拉电阻阻值,并连滤波电容,抑制高频窄脉冲噪声.前面的抗干扰对策同样有效.

如果有条件的话,用示波器在单片机侧抓取出现问题时的通讯波形,根据波形分析原因,采取对策才是最直接有效的.

Mr.***

李*** 发表于 2024-6-28 14:13
DS18B20的线单独走，还有就是要根据线的长度稍微调整一下时序

感谢，调整时序，具体能说到说到不，什么样的调整原理？

Mr.***

王*** 发表于 2024-6-28 15:04
电流信号一般抗干扰能力较强，电感类复杂的干扰属于电压干扰。一般能量较小不足以干扰电流信号。
因为DS18B ...

对这个是目前我确认的原因，压力是电流信号，18是电压信号，但是如果换成模拟的NTC或者PT100他们也是电压信号会不会也是无济于事，您说的换成电流模式的传输方式，这个已经在实验中了，估计硬件上要大改动（温度这块）。

Mr.***

网*** 发表于 2024-6-28 15:09
工控产品使用环境恶劣,不能按照消费电子产品的套路来做,影响单片机读取18B20数据有两个方面因素,
1,18B20自 ...

感谢您的意见，现场环境不好测，因为控制器是在一个密封的环境，环境中冲的有气体，必须密封不然里边的气体就泄露，整个系统就会报警，停止运行，有没有什么价格在百来块的设备能模拟电磁干扰源的设备，听网友说对讲机能发出很大的电磁干扰不知道行不行，有没有效果？

网***

Mr.*** 发表于 2024-6-29 08:27
感谢您的意见，现场环境不好测，因为控制器是在一个密封的环境，环境中冲的有气体，必须密封不然里边的气 ...

对讲机不行,只在一个频点产生干扰.
可以试试继电器切大功率直流马达或者类似电击器的脉冲火花放电,电火花的噪音频谱非常宽,马达导线跟信号线紧贴的话可能有效果.

王***

Mr.*** 发表于 2024-6-29 08:24
对这个是目前我确认的原因，压力是电流信号，18是电压信号，但是如果换成模拟的NTC或者PT100他们也是电压 ...

可以试一下压控恒流电路，使用模拟ntc和运放还有三极管即可。
将ntc的电压转成4~20mA信号传输

晓***

DS18B20本身在工业场合应用就很局限，双线走线的话建议使用双绞加屏蔽的数据线，推荐三线接法，传感器端并联0.1uF退耦电容更靠谱。如果距离很近，线路干扰很强，建议减小上拉电阻的阻值，比如3.3K或2K，效果会更好。
另外，强烈推荐国产的NST1001，易用性和抗干扰性完爆18B20，精度也更有优势。