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iButton - Technische Beschreibung
 

Aufbau

Thermochron® und Hygrochron™ sind ein in einem Edelstahlgehäuse gekapselte Datenlogger mit folgenden, integrierten Baugruppen:

  Stromversorgung 3V Lithium Batterie. Lebensdauer abhängig von der Art des Messauftrags.
  Echtzeituhr / Datum 32.768 Khz Ozilator zur Steuerung der Messintervalle
  Schnittstelle 1-Wire-Net Protokoll, kurzschlussfester Kontakt über das Gehäuse
  Seriennummer 64-Bit Lasered ROM zur eindeutigen Kennzeichnung
  Datenspeicherung 2kB oder 8kB für Messdaten + 512 Byte für Benutzerdaten (siehe Tabelle)
  Messfühler / Sensor Temperaturmessung und/oder Feuchtigkeitsmessung (siehe Tabelle)

 

Der Hersteller Maxim/Dallas teilt die iButton Datenlogger in drei "Familien" mit den Bezeichnungen
Thermochron DS1921x, Thermochron DS1922x und Hygrochron DS1923 auf.

iButton:

>Technische Beschreibung

- Zusätzliche Hardware

- Einsatzgebiete

- Zertifikate

Software Thermo23

 

Thermochron® DS1921

iButton mit der Bezeichnung DS1921 sind die Standard Datenlogger und können 2048 Temperatur Messwerte speichern, der Abstand der Messungen ist Intervallen von 1-255 Minuten einstellbar. Die maximale Länge einer Aufzeichnung beträgt ein Jahr.

Typ
Messbereich
Genauigkeit
Auflösung
Intervall
Speicher
DS1921G 
-40...+85°C
±1,3°C
0,5°C
1-255 min
2 KB
+15...+46°C
±1,0°C
0,125°C
1-255 min
2 KB
-5...+26°C
±1,0°C
0,125°C
1-255 min
2 KB

Die maximal zulässige Umgebungstemperatur beträgt: -40...+85°C, wobei Betrieb und Lagerung oberhalb von 50°C die Lebensdauer der Batterie deutlich reduzieren.

Das robuste Edelstahlgehäuse schützt diese Datenlogger vor kritischen Umwelteinflüssen, sie können auch in geringen Tiefen unter Wasser betrieben werden.


DS1921G , DS1921H+Z

Thermochron® DS1922

iButton mit der Bezeichnung DS1922 sind Temperatur-Logger mit mehr Datenspeicher, höher Genauigkeit und höherer Auflösung. Sie können bis zu 8192 Temperatur-Messwerte speichern, der Abstand der Messungen ist Intervallen von einer Sekunde bis 273 Stunden einstellbar. Die maximale Länge einer Aufzeichnung wird nur durch die Lebensdauer der eingebauten Batterie begrenzt.

Einstellungen und Messdaten können vor fremden Zugriffen durch ein Passwort geschützt werden. Grundsätzliche werden alle iButtons dieser Familie bei der Fertigung kalibriert.

Typ
Messbereich
Genauigkeit
Auflösung
Intervall
Speicher
DS1922L 
-40...+85°C
±0,5°C
0,5°C / 0.0625°C
1 s - 273 h
8 KB
0...+125°C
±0,5°C
0,5°C / 0.0625°C
1 s - 273 h
8 KB

Die zulässige Umgebungstemperatur entspricht dem Messbereich, wobei Betrieb und Lagerung oberhalb von 50°C die Lebensdauer der Batterie deutlich reduzieren.

Das robuste Edelstahlgehäuse schützt diese Datenlogger vor kritischen Umwelteinflüssen, sie können auch in geringen Tiefen unter Wasser betrieben werden.

DS1922L+T

Hygrochron™ DS1923

Ein Hygrochron iButton hat die gleichen Eigenschaften wie ein DS1922 kann aber neben der Temperatur auch zusätzlich noch Feuchtigkeitswerte messen und aufzeichnen.

Jeder Hygrochron wird nach der Fertigung individuell kalibriert (NIST-Traceable Camber), die dabei ermittelten Werte sind auf dem iButton gespeichert (NV Ram) und können von einer Software zur Korrektur der Messwerte verwendet werden (siehe z.B. Thermo23).

Typ
Messbereich
Genauigkeit
Auflösung
Intervall
Speicher
DS1923  
-20...+85°C
0... 100%
±0,5°C
±5%
0,5°C / 0.0625°C
0,64% / 0.04%
1 s - 273 h
8 KB

Die zulässige Umgebungstemperatur beträgt: -20...+85°C, wobei Betrieb und Lagerung oberhalb von 50°C die Lebensdauer der Batterie deutlich reduzieren.

Damit die Umgebungsfeuchtigkeit an den Sensor gelangen kann hat der DS1923 an der Oberseite eine Öffnung mit einem Durchmesser von 1.27 mm. Der kapazitive Polymer-Feuchte-Sensor ist die durch einen wasserabweisenden Filter vor Staub, Schmutz und Wasser geschützt. Die Elektronik ist versiegelt und gelangt nicht in den Einfluss der Umgebungsfeuchtigkeit.

DS1923

Stromversorgung

Die Stromversorgung erfolgt bei allen Typen über eine fest, eingebaute Lithiumbatterie. Die Lebensdauer der Batterie ist von der Art und Dauer der Messaufträge abhängig und reicht von einigen Monaten bis hin zu 10 Jahren. Die Batterie kann nicht ausgewechselt werden.

Zum Beispiel können mit einem DS1922L bei einfacher Auflösung, einem Messintervall von einer Minute und einer mittleren Temperatur von 40°C über 750.000 Messungen (1,5 Jahre) durchgeführt werden. Wird bei sonst gleichen Bedingungen, die hohe Auflösung eingestellt, sind nur noch ca. 125.000 Messungen (3 Monate) möglich.

Zu diesem Thema empfiehlt sich auch ein Blick in das Kapazitätsmanagement der Software Thermo23.

Wichtiger Hinweis:
Betrieb und Lagerung oberhalb von 50°C führen zu einer deutlichen Reduzierung der Lebensdauer der eingebauten Lithiumbatterie!

 


Kapazitätsmanagement

Schnittstelle

Ähnlich wie bei einer Knopfzellenbatterie erfolgt der elektrische Kontakt über das Gehäuse des iButton. Die Kontaktflächen dürfen durchaus während der Messung oder bei der Lagerung kurzgeschlossen werden, im keinem Fall sollte aber eine Spannung von außen über die Kontaktflächen an den iButton gelangen!

Die Kommunikation zwischen iButton und PC erfolgt über das von der Firma Dallas Semiconductor entwickelte 1-Wire-Protokoll. Auf dem PC wird ein entsprechender Treiber installiert und ein spezieller
1-Wire-Adapter auf die USB- oder COM-Schnittstelle des PCs gesteckt. Die elektromechanische Verbindung zum iButton stellt dann der sogenannte Reader oder auch "Blue Dot Receptor" her.


1-Wire Drivers (Windows)

Weitere Informationen:

 

Ausführliche, technische Spezifikationen finden Sie in den Datenblättern des Herstellers Maxim/Dallas:
- die Spalte "PDF" verweist dort auf die jeweiligen Datenblätter und
- die Spalte "QV" zeigt eine kurze Beschreibung mit Preisangabe in $.

Hinweis: Die Preisangabe bezieht sich auf eine Abnahme von 1.000 Stück!


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