单线总线是模拟器件公司生产的一种串行接口,可在主站(控制器)和一个或多个温度传感器之间通过一条公共数据线传输测量值。这种总线的特别之处在于,电源和数据均通过单线传输。
事实上,仅靠一条线是无法传输信号的。您还始终需要至少一个接地连接(GND)。这意味着需要一条线路用于信号和电源(DQ/VDD),另一条线路用于接地连接(GND)。
在所谓的 “寄生 ”模式下,温度传感器通过数据线 (DQ) 获得工作电压。作为一种选择,您也可以在三线模式下工作,在这种情况下,工作电压和数据线相互分离。这种模式的优点之一是不易受干扰,从而允许更长的线路长度。
单线总线网络由一个主控器(控制器)和max.100 个温度传感器组成。在寄生模式下,线路长度可达 100 米;在三线模式下,线路长度可达 300 米。温度传感器通过唯一的序列号进行识别和寻址,该序列号在出厂时已预先编程,且不可更改。
集成单线总线接口的温度传感器
与传统的温度传感器相比,集成 1 线总线接口的温度传感器具有许多优势:
1.由于采用总线拓扑结构,所有传感器都连接在一条线路上,从而大大减少了布线和空间需求。
2.分配简单,因为每个温度传感器都有一个唯一的序列号。为了便于识别温度传感器,SIKA 公司将序列号以纯文本形式打印在传感器上。
3.由于测量值以数字方式传输,因此不会因线路过长或干扰而产生误差。
4.在大多数情况下,除了 1 线总线主站外,无需其他硬件,因此集成相对简单且经济高效。
SIKA 温度传感器集成了单线总线接口,包括 WGF 和 WBA 两种类型,在轨道车辆中用于测量通风管道中的空气温度和地板加热元件的表面温度等,效果显著。
温湿度多传感器
一个特别有趣的应用是将多个测量参数组合在一起。SIKA 公司的 WHS 多传感器是一种带有单线接口的组合式温湿度传感器,除测量温度外,还可测量相对湿度,并以数字方式传输这两个参数。这不仅减少了布线量,而且无需额外的测量点,具有技术和成本优势。
附加保护和可靠性
SIKA 1-Wire 总线产品始终包含一个额外的保护电路,以防止电磁干扰和电压峰值。即使在干扰场的影响下,或者在其他电气/电子设备造成线路干扰的情况下,该保护电路也能确保无干扰运行。
温度传感器已通过 DIN EN 50155 标准的型式试验,确保在极端环境影响下可靠运行。该标准规定了轨道车辆电气设备的要求,包括电源、电磁兼容性、温度、湿度、冲击和振动耐受性的测试规范。
WGF 和 WBA 温度传感器还采用了由玻璃纤维增强塑料制成的工艺连接,具有非常好的绝缘性能。这大大降低了温度传感器的散热量,并将散热误差降至最低。