НТЛ Элин

НТЛ ЭлИн > iBDL > Микросхема DS2422

Микросхема DS2422

Микросхема Generic 1-Wire Temperature/Data Logger с корпоративным обозначением DS2422S является базовым элементом при построении регистраторов любых физических величин с архитектурой и идеологией iBDL. Этот компонент изготавливается Maxim Integrated с мая 2004 года. Он представляет собой универсальное интегральное управляющее ядро двухканального электронного самописца (логгера), который может быть самостоятельно изготовлен разработчиком для исполнения процедуры накопления в собственной памяти температурных значений окружающей среды и/или данных оцифрованного сигнала от любого датчика, с привязкой к реальному времени. В апреле 2013 года микросхема DS2422S была снята с производства компанией Maxim Integrated и более не поставляется.

Основные характеристики и функциональные возможности
Нормируемый параметр Минимум Норма Максимум
Диапазон регистрируемых температур -40°С   +85°С
Разрешение регистрируемой температуры при 1-байтном сохранении результатов 8 разрядов или 256 градаций (точек)
Разрешение регистрируемой температуры при 2-байтном сохранении результатов 11 разрядов или 2048 градаций (точек)
Минимальная градация регистрации температуры (чувствительность) при 1-байтном или 2-байтном сохранении результатов 0,5°С или 0,0625°С
Погрешность регистрации температуры при 8-разрядном преобразовании в диапазоне -10°C … +65°C (1)     ± 1°С
Погрешность регистрации температуры при 11-разрядном преобразовании (2):
в диапазоне -15°C … +65°C
в диапазоне -40°C … -15°C
в диапазоне +65°C… +85°C
   

± 0,4°С
± 1,0°С
± 1,3°С
Длительность единичного температурного отсчета при 1-байтном или 2-байтном сохранении результатов 75 мс или 600 мс
Тип внешнего АЦП, совместимого со встроенным узлом поддержки специализированного последовательного SPI-интерфейса микросхемы DS2422S:
- для 10-разрядного аналого-цифрового преобразования
- для 12-разрядного аналого-цифрового преобразования
  MAX1086/MAX1087/MAX1088/MAX1089
MAX1286/MAX1287/MAX1288/MAX1289
Диапазон значений регулируемой задержки между включением питания внешней обвязки и запуском преобразования внешнего АЦП, для установления стабильного уровня на входе АЦП 0 мс   127,5 мс
Синхронизированное с работой SPI-интерфейса управление включением питания внешней обвязки для снижения потребления от батареи в периоды простоя Реализовано
Наличие отдельного вывода питания внутренних логических узлов последовательного SPI-интерфейса при подключении АЦП, с уровнем питания 5 В Реализовано
Возможность коррекции показаний встроенного узла часов/календаря реального времени, включая секунды, минуты, часы, даты, дни недели, месяцы и года (с учетом високосных) Реализована
Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения текущего времени при температуре (25±5)°C     ± 2 мин/мес
Емкость счетчика количества измерений, выполненных в текущей сессии     16777215 отсчетов
Емкость счетчика общего количества измерений, выполненных с момента активирования     16777215 отсчетов
Возможность принудительного отключения тактового генератора от электронной схемы Реализована
Двухуровневая защита паролем всех сегментов внутренней памяти, а также всех регистров конфигурации Реализована
Интервал между последовательными измерениями, задаваемый с минимальной градацией 1 секунда 1 с   16383 с
(~4,55 часа)
Интервал между последовательными измерениями, задаваемый с минимальной градацией 1 минута 1 мин   16383 мин
(~273 часа)
Диапазон временной задержки старта цикла регистрации 1 мин   16777215 мин
(~31 год)
Минимальная градация при задании задержки старта цикла регистрации 1 мин
Объем буфера последовательных отсчетов (результатов) 8192 байта
Вариант формата результатов измерений, сохраняемых в сегменте буфера последовательных отсчетов (3) 1 байт (8 бит) или 2 байта (16 бит)
Возможные варианты архивации результатов регистрации в буфере последовательных отсчетов С прекращением записи после полного заполнения буфера
Кольцевой буфер ("rollover" - безостановочная работа). После достижения последней ячейки начинается следующий цикл последовательного заполнения памяти новыми данными, начиная с младших ячеек, поверх ранее сохраненных значений
Объем дополнительной свободно редактируемой памяти пользователя (ярлык) 512 байт
Объем памяти калибровочных констант (4) 64 байта
Количество программируемых контрольных пределов (порогов) по каждому из каналов регистрации Два (один верхний и один нижний)
Минимальная градация при задании пределов по каналу регистрации температуры 0,5°С
Возможность старта цикла регистрации только после достижения контролируемой температурой одного из контрольных порогов Реализована
Минимальная градация при задании пределов по каналу регистрации данных 1/255 диапазона регистрации канала данных
Отдельный вывод для сигнализации нарушения заданных критических порогов Реализован
Интерфейс обмена с внешними устройствами поддержки 1-Wire
Групповой код в составе идентификационного номера микросхемы DS2422S / Отличительный код логгера этого типа, прописанный в регистре модификации 041H / 00H
Возможность работы в составе 1-Wire-сети, состоящей из множества подобных устройств Реализована
Штатная скорость обмена по 1-Wire-интерфейсу     15,4 Кбит/с
Скорость в режиме ускоренного обмена по 1‑Wire‑интерфейсу     125 Кбит/с
Напряжение питания основных функциональных узлов микросхемы 2,0 В 3,0 В 3,6 В
Напряжение питания узла последовательного SPI-интерфейса 3,0 В 5,0 В 5,5 В
Ток потребления в режиме ожидания   1,2 мкА 2 мкА
Ток потребления в режиме преобразования температуры 180 мкА 350 мкА 550 мкА
Предельный уровень тока через вывод  I/O (DATA)     20 мА
Диапазон допустимого уровня внешнего напряжения между выводами GND и I/O (DATA) -0,3 В   +6,0 В
Габариты Пластиковый корпус для поверхностного монтажа типа SO24: 10x15x2,5 мм
Температурная инерционность корпуса, определяемая временным интервалом до момента регистрации 63% конечного температурного уровня при скачкообразном изменении контролируемой температуры от +25°C до +85°C     95 с
Эксплуатационный диапазон температур -40°С   +85°С
Диапазон предельных температур окружающей среды при хранении без эксплуатации -55°С   +125°С
Масса     0,8 г

(1) При условии предварительного заполнения содержимого Trim-регистров микросхемы значениями, полученными самостоятельно с помощью специальной предварительно выполненной метрологической процедуры двухточечной подстройки (см. Application Note 2810). Значение основной абсолютной погрешности измерения температуры после исполнения операции коррекции определяется метрологическими характеристиками эталонного оборудования, используемого при реализации процедуры двухточечной подстройки. Приведенные значения соответствуют погрешности эталонного измерителя ± 0,1°С. Подробнее см. графики, приведенные в описании на микросхему DS2422S.

(2) При условии реализации средством поддержки специальной операции программной коррекции отсчетов, зарегистрированных по каналу контроля температуры. При выполнении коррекции необходимо использовать индивидуальные значения калибровочных констант, которые могут быть получены самостоятельно с помощью специальной предварительно выполненной метрологической процедуры калибровки (см. Application Note 2810) и затем записаны в особую область энергонезависимой памяти калибровочных констант. Значение основной абсолютной погрешности измерения температуры после исполнения операции коррекции определяется метрологическими характеристиками эталонного оборудования, используемого при реализации процедуры калибровки. Приведенные значения соответствуют погрешности эталонного измерителя ± 0,1°С. Подробнее см. графики, приведенные в описании на микросхему DS2422S.

(3) Набор возможных вариантов структуры заполнения буфера последовательных отсчетов (сегмента памяти накопления результатов измерений) в зависимости от используемых каналов и разрядности сохраняемых данных:
Статус канала контроля температуры Статус канала контроля данных от АЦП Разрядность данных, сохраняемых по каналу контроля температуры Разрядность данных, сохраняемых по каналу контроля данных от АЦП Число записей результатов от канала контроля температуры Число записей результатов от канала контроля данных от АЦП
Разблокирован Блокирован 1 байт - 8192 -
Разблокирован Блокирован 2 байта - 4096 -
Блокирован Разблокирован - 1 байт - 8192
Блокирован Разблокирован - 2 байта - 4096
Разблокирован Разблокирован 1 байт 1 байт 4096 4096
Разблокирован Разблокирован 2 байта 2 байта 2048 2048
Разблокирован Разблокирован 1 байт 2 байта 2560 2560
Разблокирован Разблокирован 2 байта 1 байт 2560 2560

Накопление и хранение регистрируемых значений производится в буфере последовательных отсчетов в одном из форматов: либо "время - температура", либо "время - данные АЦП", либо "время - температура - данные АЦП". Нижеследующая Таблица показывает длительность экспозиции ПОЛНОГО заполнения этого сегмента памяти DS2422S в зависимости от используемых каналов, разрядности сохраняемых данных и частоты регистрации:
Количество разблокированных каналов Разрядность сохраняемых данных от АЦП Количество выполненных отсчетов Частота регистрации (интервал между отсчетами)
1 секунда 1 минута 10 минут 1 час
Один канал 1 байт 8192 ~ 2,3 часа ~ 5,6 суток ~ 2 месяца ~ 1 год
Один канал 2 байта 4096 ~ 1,2 часа ~ 2,8 суток ~ 1 месяц ~ 6 месяцев
Два канала 1 байт + 1 байт 4096 ~ 1,2 часа ~ 2,8 суток ~ 1 месяц ~ 6 месяцев
Два канала 2 байта + 2 байта 2048 ~ 34 минуты ~ 1,4 суток ~ 2 недели ~ 3 месяца
Два канала 1 байт + 2 байта 2560 ~ 42 минуты ~ 1,77 суток ~ 2,5 недели ~ 3,55 месяца

(4) Память калибровочных констант может свободно заполняться и редактироваться разработчиком. Однако, в целях совместимости с информационной структурой других защищенных регистраторов iBDL, при сохранении индивидуальных значений калибровочных констант для коррекции показаний встроенного термометра следует использовать рекомендации, изложенные в документе Application Note 2810.

Более подробный перечень технических характеристик и функциональных возможностей микросхемы универсального логгера DS2422S приведен в фирменном описании на этот компонент, а также в описаниях на основные компоненты обвязки, регламентируемые для построения на базе DS2422S завершенного регистратора данных.

Файл Содержание
Размер
Дата
DS2422 Полное оригинальное описание на DS2422S (Maxim Integrated, Engl.)
582 K
03.04.13
DS2422_rev2010 Список изменений описания DS2422S до 06.2010 (НТЛ "ЭлИн", Rus.)
124 K
09.06.10
MAX1086-MAX1089 Полное оригинальное описание 10-разрядных АЦП, на работу с которыми регламентирована микросхема DS2422S (Maxim Integrated, Engl.)
268 K
01.02.11
MAX1286-MAX1289 Полное оригинальное описание 12-разрядных АЦП, на работу с которыми регламентирована микросхема DS2422S (Maxim Integrated, Engl.)
231 K
01.02.11
AN2810 Application Note 2810. DS2422 Trim Procedure and Software Correction (Maxim Integrated, Engl.)
148 K
09.12.03
AN2810_RU Перевод замечаний по применению Application Note 2810 (НТЛ "ЭлИн", Rus.)
135 K
26.10.05

Наверх