iButton數(shù)據(jù)記錄器校準及NIST認證FAQ

這篇應(yīng)用筆記回答了有關(guān)iButton數(shù)據(jù)記錄器在校準、軟件修正、認證、NIST以及可追溯性方面的常見問題解答(FAQ)。這些問題及解答適用于DS1922系列和DS1923 iButton數(shù)據(jù)記錄器。

數(shù)據(jù)記錄器校準

什么是數(shù)據(jù)記錄器?

數(shù)據(jù)記錄器是能夠按照預(yù)先配置的規(guī)則記錄數(shù)據(jù)的設(shè)備。數(shù)據(jù)可以來自一個數(shù)據(jù)源或者是能夠發(fā)送數(shù)據(jù)的傳感器。DS1922包含一個溫度傳感器，DS1923 Hygrochron?包含一個溫度傳感器和濕度傳感器。

什么是校準?

校準，也稱為調(diào)校，是數(shù)據(jù)記錄器處于參考溫度環(huán)境下并按照指令測量溫度的過程。校準在工廠進行，涉及一個高溫參考溫度Tr1和一個低溫參考溫度Tr2。第三個參考溫度Tr3用于溫度讀數(shù)的后續(xù)處理(參見下文)。表1列出了每個記錄器所涉及的參考溫度。應(yīng)用筆記2810：“DS2422 Trim Procedure and Software Correction”描述了單個修正參數(shù)的計算及將參數(shù)寫入記錄器內(nèi)部寄存器的過程。

表1. 記錄器特定參考溫度(標稱值)

什么是軟件修正?

精確度通?？梢酝ㄟ^軟件修正加以改善，這個過程也稱為后續(xù)處理。在DS1922L/T和DS1923數(shù)據(jù)資料中提供了溫度修正算法的詳細說明。除參考溫度Tr1 (標稱值)外，該算法還使用了其它兩對數(shù)據(jù)：Tr2和Tr3的實際參考溫度值(實驗室標準條件下進行測量，利用經(jīng)過校準的鉑電阻溫度計PRT測量)與經(jīng)過校準的記錄器測量值(即轉(zhuǎn)換結(jié)果) (表1)。校準后分別確定這四個數(shù)據(jù)，以16位格式寫入每個記錄器的校準存儲器(第18、19頁)。注意：軟件修正過程不適合DS1922E，因為它的校準點相鄰很近，無法通過軟件修正有效改善測量精度。

DS1923數(shù)據(jù)資料介紹了濕度測量的修正算法。這個算法使用3對數(shù)據(jù)：參考濕度為20%、60%、90% RH (RH = 相對濕度)的實際濕度參考值和記錄器的測量值(即轉(zhuǎn)換結(jié)果)。六個數(shù)據(jù)由記錄器在+25°C環(huán)境下、NIST可追溯濕度箱內(nèi)測試得到，按照16位格式在軟件修正的溫度數(shù)據(jù)之后將其寫入校準存儲器。然后，將記錄器置于30%、50%、70%和80% RH環(huán)境下。使用存儲在校準存儲器的數(shù)據(jù)，濕度轉(zhuǎn)換結(jié)果通過軟件進行修正，檢驗是否符合數(shù)據(jù)資料列出的容限指標。

認證

所簽發(fā)的認證文件(“證書”)確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄器設(shè)備符合NIST可追溯序列號的要求(參見下文)。這些證書還確認文件中所列出的數(shù)據(jù)記錄器已經(jīng)按照Maxim的質(zhì)量擔保流程進行測試，并符合數(shù)據(jù)資料所提供的精度指標。

常見問題(FAQ)解答

什么是NIST?

NIST是美國商務(wù)部國家標準技術(shù)研究院的縮寫。NIST研究解決當前的科學(xué)技術(shù)難題，從而使美國工業(yè)及科學(xué)領(lǐng)域能夠在今后生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，提供更好的服務(wù)和技術(shù)。

什么是NIST可追溯性?

可追溯性是指相對于一個規(guī)定的參考點建立不間斷的關(guān)系鏈。化學(xué)科學(xué)與技術(shù)實驗室(CSTL)，NIST的分支機構(gòu)，對測量溫度、流量、壓力、真空、濕度、容量及液體密度的儀器進行校準。NIST的可追溯性由NIST校準儀器建立。

證書中提供了哪些NIST可追溯性信息?

證書列出了所有參考設(shè)備的序列號、數(shù)據(jù)記錄器序列號(也稱為ROM ID或注冊碼)、數(shù)據(jù)記錄器在工廠進行最終測試的日期，提供證書樣本的下載(PDF格式)。

什么是參考儀器? 如何使用?

用于溫度和濕度記錄器的參考儀器包括：溫度傳感器(RTD)和濕度箱，符合NIST的可追溯標準。該儀器用來驗證溫度校準的精度，為軟件修正提供參考數(shù)據(jù)。

什么是RTD?

RTD (熱敏電阻溫度檢測器)也被稱為PRT (鉑電阻溫度計)，RTD具有高精度、長期穩(wěn)定性。Maxim采用MINCO溫度計，型號為#S9689PA5X12。

什么是濕度箱?

濕度箱是一個內(nèi)部溫度、濕度可精確受控的容器。Maxim使用的NIST可追溯濕度箱(Thunder Scientific，型號為2500)測試DS1923數(shù)據(jù)記錄器，提供DS1923記錄器的軟件校準參考數(shù)據(jù)。

用戶可以申請哪些記錄器的認證證書?

用戶可申請DS1922L、DS1922T、DS1922E、DS1923的認證證書。這些證書僅適用于溫度測量功能。目前正計劃進行濕度認證，但尚未完成。

用戶如何申請證書?

打開網(wǎng)頁：Thermochron NIST Traceable Certificates。用戶可輸入一個或多個所申請證書的數(shù)據(jù)記錄器ROM ID (參見圖1)，可以在設(shè)備表面的印記處找到16個字符的ID，將其手動輸入；也可以將器件ID號讀入，然后復(fù)制并粘貼到輸入?yún)^(qū)域中，但進行這項操作時用戶需要1-Wire? 適配器并安裝OneWireViewer軟件。


圖1. ROM ID輸入?yún)^(qū)域

輸入一個或多個ROM ID后(輸入多個ID時可以每行輸入一個，也可以用逗號或空格分隔)，點擊“Request Certificate”按鈕。若干秒后，即可得到PDF格式的認證文件，用戶可以保存該文檔，并為其重新命名。

申請記錄器證書時，總是得到“Device(s) not found:”的錯誤信息，如何解釋這一現(xiàn)象?

DS1922和DS1923數(shù)據(jù)記錄器已經(jīng)生產(chǎn)多年，而我們在2009年才開始提供認證服務(wù)。用于提供證書的數(shù)據(jù)庫只包含了2009年和2009年之后生產(chǎn)的數(shù)據(jù)記錄器產(chǎn)品，另外還包含部分2008年生產(chǎn)的器件。