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7 de abril de 2012

Maxim La determinación de los parámetros de la misión de aparatos registradores de temperatura i Botón ® Dispositivos

Introducción

Logger i dispositivos de Button ha ganado mucha popularidad con los investigadores. Aunque el software libre de la evaluación es fácil de usar y está bien documentado, las opciones y los insumos que necesitan ser hechos a veces puede ser difícil. Esta nota de aplicación explica los términos técnicos que son comunes con la temperatura registrador i Botones y cómo se relacionan el uno al otro. Además, se presenta un algoritmo para ayudar a los usuarios seleccionar los parámetros de entrada necesarios, incluyendo la frecuencia de muestreo basado en las necesidades del usuario y la memoria disponible para almacenar los datos.

Glosario

Misión

Este término describe el intervalo desde el instante en que un registrador se ha configurado para recopilar datos para el instante en que, después de haber recogido todos los datos pertinentes, la recolección de datos es detenido.

Parámetros de la misión

Este término describe todos los elementos de datos que son relevantes para un registrador para llevar a cabo una misión según lo previsto por el usuario.

Los datos de memoria-Log

Esta es la memoria donde los datos recogidos durante una misión se almacena. El DS1921 registradores de la serie tiene 2048 bytes, que puede almacenar hasta 2048 valores de temperatura. El DS1922 registradores de la serie-y el DS1923 tiene 8192 bytes de memoria de datos de registro. La memoria de datos de registro es independiente de la memoria de usuario 512 bytes de propósito general, como es la memoria histograma y la alarma de la serie DS1921.La memoria de datos de registro no se puede borrar. Cuando una nueva misión que se inicia, es simplemente con los datos nuevos. La "misión contra las muestras" en la que Button le dice cuántas entradas son válidas.

Resolución (DS1922 / 3 solamente, la Misión de parámetros)

Los madereros DS1922/3-series permiten elegir entre la resolución baja (0,5 ° C para los valores de temperatura, lo mismo que con la DS1921G) y alta resolución (0,0625 ° C). El DS1923 también es compatible con la "resolución diversa", donde un canal opera en alta resolución y la otra en baja resolución. La Tabla 1 muestra el número de muestras se pueden almacenar por cada dispositivo a una resolución dada. El modo de alta resolución proporciona la precisión de temperatura completo, pero consume el doble de memoria y energía de hasta 8 veces más. El consumo de energía del canal humedad (DS1923 solamente) es independiente de la resolución. Con un error de la humedad típica del 5%, el DS1923 se debe configurar para el registro de la humedad baja resolución.


 

Tabla 1. Registro de datos-Las muestras de la capacidad
Logger Modelo
Las muestras de capacidad
Baja Resolución Alta Resolución Resolución diversa
DS1921 series 2048 N / A N / A
DS1922 serie DS1923 (de un solo canal de operación) 8192 4096 N / A
DS1923 (dos canales) 4096 2048 2560
Rollover (parámetro Misión)

Cuando la creación de un registrador para una misión, hay que asegurarse de que el número de muestras tomadas durante la misión se inscribe en la memoria de datos del registro. Si una misión tarda más de lo previsto, el registrador genera más datos que pueden caber en la memoria. La opción de transferencia permite al usuario elegir lo que el registrador lo hace cuando la memoria está llena.

Con el vuelco desactivado , no hay datos adicional se almacena cuando la memoria está llena, los datos en exceso se pierde, pero todos los datos desde el comienzo de la misión se almacena hasta el final de la memoria. Con larenovación habilitado , la tala continúa, pero los datos desde el inicio de la misión se ha perdido y con los datos nuevos.

Frecuencia de muestreo (parámetro Misión)

Logger i datos del botón de hojas de usar el término frecuencia de muestreo para hacer referencia al tiempo transcurrido entre mediciones consecutivas (las entradas de registro) durante una misión. La frecuencia de muestreo normalmente se especifica en minutos. La serie DS1922 / 3 de los madereros también apoyan muestreo rápido, donde se especifica la tasa en cuestión de segundos.

Reloj en tiempo real ( RTC )

Cada registrador tiene un reloj que, junto con los parámetros de la misión, controla el tiempo de eventos durante una misión. Al igual que un reloj electrónico, el reloj de un registrador consume algo de energía. Para mantener la frescura, los madereros se envían desde la fábrica con el reloj parado (detenido). Para ahorrar energía, se recomienda también detener el reloj después de una misión. En cualquier caso, para proporcionar una referencia de temporización de los datos registrados durante una misión, es necesario empezar primero y ajustar el reloj a la hora correcta.

Misión de retardo del arranque (parámetro de la Misión)

Cuando la creación de un registrador de datos, se puede especificar un tiempo de retardo entre el instante en que los parámetros de la misión se escriben en el registrador ("ahora") y el tiempo de la primera medición (entrada de registro) de la misión. El retardo de arranque es conveniente cuando la creación de varios registradores de antes de la tala real se suponía que debía empezar. Si la misión es comenzar de inmediato, la demora de inicio es 0.

El retardo de arranque es una característica esencial cuando se utilizan múltiples registradores para monitorear una misión que es demasiado largo para un registrador única para almacenar todos los datos. En este caso, es importante para desactivar vuelco . Cuando la misión se ha completado, los usuarios pueden descargar los datos de la misión de los registradores de diversos y volver a montarlo en una hoja de cálculo en la secuencia correcta para su posterior procesamiento.

Nota: El rango de retardo de arranque (medido en minutos) varía con la serie del registrador. Para los dispositivos de la serie DS1921, el retraso máximo es de 65.536 minutos o días 45.5. Con la serie DS1922 / 3, el retraso máximo es de 16.777 millones de minutos o ~ 31 años. Desde el RTC del registrador podría estar fuera por un máximo de 8 minutos al mes a temperaturas muy altas o muy bajas del dispositivo, un retraso de arranque de varios meses puede causar un significativo error acumulado tiempo. (Vea las hojas de datos del registrador de temperatura para la exactitud de RTC y la duración de la batería frente a la temperatura para más información).

Error de temperatura

El error de temperatura especifica la cantidad de la temperatura real puede diferir de la temperatura medida. Durante la mayor parte de la gama, la serie DS1921 madereros tienen un error máximo de ± 1 ° C. En el modo de alta resolución, los madereros DS1922L tiene un error máximo de ± 0,5 ° C para el -15 ° C a +65 ° C rango. El error depende del modelo de registrador y la temperatura real (ver hojas de datos de dispositivos).

Temperatura (o humedad) Umbral de alarma (parámetro Misión)

El propósito de un registrador es para controlar si la temperatura y / o humedad del objeto a ser controlados permanece dentro de ciertos límites. El intervalo se caracteriza por una alarma de alta y baja el umbral de alarma.Logger i botones tienen registros para almacenar estos umbrales. Cuando durante una misión de un valor registrado se encuentra fuera del rango deseable, un poco de registro correspondiente se establece para indicar la alarma. La lectura de los bits de alarma es una forma rápida de comprobar si la misión se encontraba dentro de los límites definidos del usuario. Si una infracción de umbral ocurrido y que se necesita para averiguar cuándo y por cuánto tiempo, los datos de toda la misión debe ser descargado y procesado. Esto funciona para todos registrador i botones.DS1921 serie madereros tienen una memoria de alarma independiente que registra la información de tiempo de alarma en un formato comprimido.

Función de histograma y el registro de temperatura de alarma (DS1921 Series)

Hay dos formas fundamentalmente diferentes de registro de datos. Una : se puede registrar la marca de tiempo de la primera medición junto con el valor medido. Luego, en la frecuencia de muestreo dado, grabar el único valor. Este método aplica comúnmente produce un perfil de datos con el tiempo. B : se puede registrar la marca de tiempo de la primera medición y, para cada medición, incrementa un contador que está asociado con el valor. El resultado es un histograma que indica con qué frecuencia un determinado valor se produjo durante la misión. Registradores de la serie DS1921 realizar ambos métodos simultáneamente. El histograma se sigue actualizando con cada muestra, no importa si está habilitado o vuelco de la memoria de datos de registro está lleno. El método de histograma, sin embargo, no registra cuando una temperatura particular se midió. Mientras la temperatura se mantiene en el rango deseado, la falta de información de tiempo no es un problema. Esto es diferente cuando los cambios de temperatura significativamente, por ejemplo, debido a un sistema de refrigeración roto. Ahora el registro de alarmas viene al rescate, siempre que los umbrales de alarma de temperatura, uno para alta y otro para baja, se han definido correctamente cuando la misión se creó. Cuando un umbral de alarma se alcance o rebase, un registrador de la serie DS1921 registra un sello de hora de la alarma (igual al número de la muestra en la que se produjo la alarma) y mantiene un contador para registrar la duración de la alarmante situación (número de muestras). La alarma funciona el registro de 12 de alto y 12 eventos de alarma de baja de alarma, incluso si los datos de registro de la memoria está llena.

Clock (RTC) de alarma (DS1921 Series, Sólo parámetros Misión)

Además de la alarma de temperatura, registradores de la serie DS1921-también soportan una alarma de reloj. La función de alarma del reloj es independiente de una misión, cuando la alarma se produce la primera vez, un poco en un registro se establece. El reloj de alarma puede ser beneficioso si el registrador está conectado a un maestro por control remoto. El maestro puede ser configurado para transmitir de forma inalámbrica registro del día a una hora determinada y luego comenzar una nueva misión. Esto permite que el maestro a dormir la mayor parte del tiempo para conservar energía. Cuando el maestro se levanta, se comprueba el DS1921 para un reloj de alarma. Si no hay una alarma de reloj, el maestro inmediatamente se vuelve a dormir. De lo contrario, borra la alarma del reloj, y procesa los datos de la misión de acuerdo con su configuración. Típicamente, un registrador no está conectado a un maestro durante una misión. En ese caso, la función de alarma de reloj puede ser ignorada.

SUTA (DS1922 / 3 solamente, la Misión de parámetros)

La abreviatura SUTA es sinónimo de " S tarta de (Misión) U pon T emperatura A LARM. " Esta función permite conservar la memoria y, si es de alta resolución de registro de la temperatura se solicita, la energía de la batería. Si SUTA se selecciona, en primer lugar el registrador de espera hasta que el retardo de arranque misión ha terminado.Entonces se inicia la medición de la temperatura en modo de baja resolución en la frecuencia de muestreo especificado. Los valores de temperatura se descartan hasta que es un valor que iguala o supera uno de los umbrales de alarma de temperatura especificados. La temperatura de la primera sesión es cuando se produjo la alarma. En el momento de la siguiente muestra, la marca de tiempo misión es registrada y el dispositivo continúa el registro en la resolución seleccionada.

Precio mínimo de muestra práctica

Aparatos registradores de temperatura i Los botones tienen una masa térmica inherente y puede tomar hasta 10 minutos para un registrador i Botón para adaptarse plenamente a un cambio brusco de temperatura. Por lo tanto, advertimos que una frecuencia de muestreo más rápido de 5 minutos no se puede revelar datos significativos sobre el medio ambiente. La única información significativa recogida es cuando el cambio de temperatura comenzó. Esto debe ser tenido en cuenta cuando se selecciona la frecuencia de muestreo para una misión.

Selección de parámetros de la misión

Frecuencia de muestreo

Primero, seleccione el modelo de registrador y decidir qué resolución de la temperatura es la adecuada. De alta resolución se recomienda la recogida de datos para estudios científicos. En la mayoría de los demás casos, baja resolución es suficiente. A continuación, obtener la capacidad de las muestras (PAC) de la Tabla 1. La entrada siguiente paso importante es la duración de la misión (D, medido en días).

Hay dos métodos para determinar la frecuencia de muestreo. Método 1 se basa en un programa de cálculo simple muestra la tasa que se puede descargar de forma gratuita . Busque un archivo ZIP con un nombre que comienza con "TempLoggerCalc". Descargue el archivo ZIP, ábralo y haga doble clic en el archivo setup.exe para instalar el programa.

Una vez instalado, seleccione el modelo de registrador y la resolución. A continuación, mueva el "minuto" deslizador lentamente y leer la duración correspondiente de la misión. Si la duración en día es igual o ligeramente superior a la duración requerida, leer la posición del control deslizante. Esa es la tarifa de la muestra en cuestión de minutos para ser utilizado cuando la creación de la misión. Para el DS1922 y el DS1922, la calculadora permite especificando horas minutos y segundos para ajustar la frecuencia de muestreo. Comienza con la elección de las horas, luego los minutos, y luego los segundos. Cuando la duración calculada coincide con la duración de la misión, lea la duración en segundos y entrar en él la hora de establecer la misión. Aunque rápida y conveniente, la frecuencia de muestreo obtenido a través de la calculadora lleva a "rodar veces la muestra." Por ejemplo, dejar que la frecuencia de muestreo será de 17 minutos y deje que la misión iniciará exactamente a las 14:00 horas. Los tiempos de muestreo será:

Número de la muestra Muestra el tiempo
1 14:00

2

14:17
3 14:34
4 14:51
5 15:08
6 15:25, etc

Con ondulantes tiempos de la muestra, después de procesar los datos de la misión para descubrir patrones de repetición puede ser requerida.

Método 2 comienza similar a la calculadora frecuencia de muestreo. En un posterior proceso iterativo, que modifica la frecuencia de muestreo calculado inicialmente para asegurar que las mediciones se realizan en el mismo minuto por cada hora (varias muestras por hora), o en el mismo horario todos los días (menos de 1 muestra por hora). La figura 1muestra el Método 2 diagrama de flujo.

Figura 1.  Método 2 caudal de la muestra gráfica.
Figura 1. Método 2 caudal de la muestra gráfica.

Leyenda
Nombre Explicación
PAC Las muestras de la capacidad del registrador como se obtiene a partir de la Tabla 1
D Duración de la misión en días
SRC Calculado frecuencia de muestreo en minutos, dividiendo la duración de la misión (en días) por la capacidad de las muestras del registrador en la resolución dada
SPH Las muestras por hora
SPD Las muestras por día
SRM Muestra modificada tasa
INTGR Cualquier número positivo que no tiene una fracción, por ejemplo, 1, 2, 3, 4, 5, etc
Ejemplo 1:

PAC = 2048 muestras; D = 12 días
. SRC = 8,4375, menos de 60, es decir, múltiples muestras por hora
SPH = 7,11 (no es un entero)
SRM = 9 SPH (no es un entero) = 6,666 = 10 SRM SPH = 6 hecho , frecuencia de muestreo = SRM = 10

Resultado : 6 muestras por hora, una muestra cada 10 minutos. La misión puede durar D '= x SRM CAP/1440 = 14.22 días antes de que la memoria está llena.

Ejemplo 2:

PAC = 8192 muestras; D = 365 días (1 año)
. SRC = 64,16, mayor que 60, es decir, menos de una muestra por hora
SPD (no es un entero) = 22,44
SRM = 65 SPD = 22,15 (no es un entero)
SRM = 66, etc
... SRM = 80 = 18 SPD hecho, la frecuencia de muestreo = SRM = 80

Resultado : 18 muestras por día, una muestra cada 80 minutos. La misión puede durar D '= x SRM CAP/1440 = 455 días antes de que la memoria está llena.

Ejemplo 3:

PAC = 8192 muestras; D = 6 días
SRC = 1,0546875, menos de 60, es decir, múltiples muestras por hora.
SPH = 56,8889 (no es un entero) SRM = 2 SPH = 30 hecho; frecuencia de muestreo = SRM = 2

Resultado : 30 muestras por hora, una muestra cada 2 minutos, lo que es más rápido que la velocidad de muestreo práctico mínimo. La misión puede durar D '= x SRM CAP/1440 = 11.37 días antes de que la memoria está llena. Una frecuencia de muestreo más lenta puede ser elegido sin perder precisión.

Retardo de inicio

Para iniciar la misión de inmediato, utilice un retraso de arranque 0. En caso contrario, especificar la diferencia de tiempo en minutos entre ahora y la hora de inicio prevista de la misión. Un retraso de arranque distinto de cero es necesaria al utilizar varios registradores para una misión a largo plazo para asegurar que el registrador de segunda se inicia cuando el registrador de datos del primer registro de la memoria está llena, etc

Rollover

Habilitar sustitución incremental de los datos más recientes, si es más importante que los datos del inicio de la misión. No habilite vuelco cuando se utilizan varios registradores para una misión a largo plazo (véase la descripción Comienzo tardío).

Umbrales de alarma

La configuración de estos umbrales, uno para alarma de temperatura baja, otro para la alarma de alta temperatura, es necesario aprovechar la función de la temperatura el registro de alarma (DS1921 serie) o la función de SUTA (DS1922 series y DS1923). Los valores de umbral reales dependen de los objetos a ser monitoreados y el rango de temperatura que se considera aceptable durante una misión (nonalarming).

SUTA (DS1922 Series y sólo DS1923)

Activar esta función sólo si los umbrales de alarma de temperatura sean adecuadas. De lo contrario, no hay datos serán recogidos durante la misión. En la mayoría de los casos, la función SUTA no está habilitado.

RTC Alarm (DS1921-Series madereros)

A menos que los beneficios de la aplicación de la función de alarma RTC, no hay necesidad de permitir que las alarmas del reloj.

Resumen

Para muchos usuarios de primera vez, la creación de un registrador de la misión puede ser una tarea difícil. En un lenguaje sencillo, esta nota de aplicación explica en primer lugar los términos técnicos usados ​​en conjunción con iregistradores de botón. Luego, comenzando con la frecuencia de muestreo, se explica cómo elegir los parámetros de la misión restantes. La frecuencia de muestreo puede ser calculada utilizando la calculadora de frecuencia de muestreo libre o determinado por un algoritmo. Los ejemplos se incluyen para que el usuario obtenga la confianza con el algoritmo de frecuencia de muestreo.

i Button es una marca registrada de Maxim Integrated Products, Inc.

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