對于許多初次使用的用戶來說，為任務設置溫度記錄儀可能是一項具有挑戰性的任務。本應用筆記解釋了溫度記錄儀i按鈕常用的技術術語。此外，它還提供了一種算法，可幫助用戶選擇必要的輸入參數，包括適當的采樣率。

介紹

Logger iButton設備在研究人員中廣受歡迎。盡管免費評估軟件易于使用且有據可查，但需要做出的選擇和輸入有時可能具有挑戰性。本應用筆記解釋了溫度記錄儀i按鈕通用的技術術語以及它們之間的關系。此外，它還提供了一種算法來幫助用戶選擇必要的輸入參數，包括基于用戶需求的采樣率和存儲數據的可用內存。

詞匯表

任務

該術語描述從設置記錄器以收集數據的時刻到收集所有相關數據后停止進一步數據收集的時刻的時間間隔。

任務參數

該術語描述了與記錄器按照用戶預期執行任務相關的所有數據元素。

數據記錄存儲器

這是存儲任務期間收集的數據的內存。DS1921系列記錄器具有2048字節，可存儲多達2048個溫度值。DS1922系列記錄器和DS1923具有8192字節的數據記錄存儲器。數據記錄存儲器獨立于512字節通用用戶存儲器，DS1921系列的直方圖和報警存儲器也是如此。無法擦除數據記錄存儲器。當新任務開始時，它只是被新數據覆蓋。i按鈕中的“任務樣本計數器”告訴有多少條目是有效的。

分辨率（僅DS1922/3，任務參數）

DS1922/3系列記錄器允許在低分辨率（溫度值為0.5°C，與DS1921G相同）和高分辨率（0.0625°C）之間進行選擇。DS1923還支持“多分辨率”，其中一個通道以高分辨率工作，另一個通道以低分辨率工作。表1顯示了在給定分辨率下每個器件可以存儲多少個樣本。高分辨率模式提供完整的溫度精度，但消耗兩倍的內存和高達 8 倍的能量。濕度通道（僅限DS1923）的能耗與分辨率無關。當典型濕度誤差為5%時，DS1923應設置為低分辨率濕度記錄。

翻轉（任務參數）

在為任務設置記錄器時，必須確保任務期間采集的樣本數量適合數據記錄存儲器。如果任務花費的時間比計劃的要長，則記錄器生成的數據將超過內存所能容納的數據。翻轉選項允許用戶選擇記錄器在內存已滿時執行的操作。

禁用翻轉后，當內存已滿時不會存儲其他數據;多余的數據會丟失，但從任務開始的所有數據都會存儲到內存結束。啟用翻轉后，日志記錄將繼續，但任務開始時的數據將丟失并被新數據覆蓋。

采樣率（任務參數）

Logger iButton數據表使用術語采樣率來參考任務期間連續測量（日志條目）之間的時間。采樣率通常以分鐘為單位指定。DS1922/3系列記錄器還支持快速采樣，速率以秒為單位。

實時時鐘

每個記錄器都有一個時鐘，該時鐘與任務參數一起控制任務期間的事件計時。就像電子手表一樣，記錄器的時鐘會消耗一些能量。為了保持新鮮度，伐木機在時鐘停止（停止）的情況下從工廠發貨。為了節省能量，建議在執行任務后也停止時鐘。在任何情況下，為了為任務期間記錄的數據提供定時參考，必須首先啟動并將時鐘設置為正確的時間。

任務開始延遲（任務參數）

設置記錄器時，可以指定任務參數寫入記錄器的時刻（“現在”）和任務首次測量（日志條目）之間的延遲時間。在實際日志記錄應該開始之前設置多個記錄器時，啟動延遲很方便。如果任務要立即啟動，則啟動延遲為 0。

當使用多個記錄器監視任務時，啟動延遲是一項基本功能，該任務對于單個記錄器來說太長而無法存儲所有數據。在這種情況下，禁用翻轉很重要。任務完成后，用戶可以下載各種記錄儀的任務數據，并按照正確的順序將其重新組合到電子表格中，以便進一步處理。

注意：啟動延遲范圍（以分鐘為單位）因記錄器系列而異。對于DS1921系列器件，最大延遲為65536分鐘或45.5天。DS1922/3系列的最大延遲為16.777萬分鐘或~31年。由于在設備的非常高或非常低的溫度下，記錄器的RTC每月可能關閉長達8分鐘，因此幾個月的啟動延遲可能會導致嚴重的累積時間誤差。（有關更多信息，請參閱溫度記錄儀數據手冊，了解 RTC 精度以及電池壽命與溫度的關系）。

溫度誤差

溫度誤差指定實際溫度與測量溫度的差異程度。對于大部分范圍，DS1921系列記錄器的最大誤差為±1°C。 在高分辨率模式下，DS1922L記錄器在-0°C至+5°C范圍內的最大誤差為±15.65°C。誤差取決于記錄器型號和實際溫度（參見器件數據手冊）。

溫度（或濕度）報警閾值（任務參數）

記錄器的目的是監視要監視的對象的溫度和/或濕度是否保持在一定范圍內。理想范圍以高報警和低報警閾值為標志。記錄器 i按鈕具有寄存器來存儲這些閾值。當在任務期間記錄的值超出理想范圍時，將設置相應的寄存器位以指示警報。讀取報警位是檢查任務是否在用戶定義的限制內的快速方法。如果發生了閾值突破，并且需要找出何時以及持續多長時間，則必須下載和處理整個任務數據。這適用于所有記錄器 i按鈕。DS1921系列記錄器具有獨立的報警存儲器，以壓縮格式記錄報警定時信息。

直方圖功能和溫度報警記錄（僅限DS1921系列）

有兩種根本不同的數據記錄方式。答：可以記錄第一次測量的時間戳以及測量值。然后，在給定的采樣率下，僅記錄該值。這種常用的方法會隨著時間的推移生成數據配置文件。B：可以記錄第一次測量的時間戳，并且對于每次測量，遞增與該值關聯的計數器。結果是一個直方圖，用于指示任務期間特定值發生的頻率。DS1921系列記錄器同時執行這兩種方法。直方圖會隨著每個樣本而持續更新，無論是否啟用翻轉或數據記錄存儲器是否已滿。但是，直方圖方法不記錄測量特定溫度的時間。只要溫度保持在所需范圍內，缺乏時間信息就不是問題。當溫度發生顯著變化時，例如，由于制冷系統損壞，情況會有所不同。現在，警報日志記錄可以派上用場，前提是在設置任務時正確定義了溫度警報閾值，一個用于高，一個用于低。當達到或超過報警門限時，DS1921系列記錄器記錄報警時間戳（等于發生報警時的樣本數），并維護一個計數器來記錄報警條件的持續時間（樣本數）。報警記錄適用于 12 個高報警和 12 個低報警事件，即使數據記錄存儲器已滿。

時鐘（RTC）報警（僅限DS1921系列，任務參數）

除溫度報警外，DS1921系列記錄器還支持時鐘報警。時鐘報警功能獨立于任務;當第一次發生報警時，在寄存器中設置一個位。如果記錄器連接到遙控主站，時鐘鬧鐘可能會有所幫助。可以將主站設置為在特定時間無線傳輸當天的日志，然后開始新任務。這允許主人大部分時間睡覺以節省能量。當主機喚醒時，檢查DS1921是否有時鐘報警。如果沒有時鐘鬧鐘，主人會立即回去睡覺。否則，它將清除時鐘警報，并根據其設置處理任務數據。通常，記錄器在任務期間不會連接到主設備。在這種情況下，可以忽略時鐘報警功能。

SUTA（僅DS1922/3，任務參數）

縮寫SUTA代表“Start （Mission） Upon Temperature Alarm”。此功能可以節省內存，如果需要高分辨率溫度記錄，還可以節省電池能量。如果選擇了 SUTA，則記錄器首先等待任務開始延遲結束。然后它開始以指定的采樣率以低分辨率模式測量溫度。溫度值將被丟棄，直到有一個值匹配或超過指定的溫度報警閾值之一。第一個記錄的溫度是警報發生的時間。在下一個采樣時，將記錄任務時間戳，并且設備繼續以所選分辨率進行記錄。

最小實際采樣率

溫度記錄儀i 按鈕具有固有的熱質量，記錄儀i按鈕可能需要長達 10 分鐘才能完全適應突然的溫度變化。因此，我們提醒注意，超過 5 分鐘的采樣率可能不會揭示有關環境的任何有意義的數據。收集到的唯一有意義的信息是溫度變化何時開始。在為任務選擇采樣率時，應考慮到這一點。

選擇任務參數

采樣率

首先選擇記錄器型號并確定合適的溫度分辨率。在為科學研究收集數據時，建議使用高分辨率。在大多數其他情況下，低分辨率就足夠了。然后從表1中獲取樣品容量（CAP）。下一個重要輸入是任務的持續時間（D，以天為單位）。

有兩種方法可以確定采樣率。方法1依賴于可以免費下載的簡單采樣率計算器程序。查找名稱以“TempLoggerCalc”開頭的 ZIP 文件。下載 ZIP 文件，打開它并雙擊安裝程序.exe文件以安裝程序。

安裝后，選擇記錄器型號和分辨率。然后，緩慢移動“分鐘”滑塊并讀取任務的相應持續時間。如果持續時間（以天為單位）等于或略高于所需的持續時間，請閱讀滑塊位置。這是設置任務時使用的采樣率（以分鐘為單位）。對于DS1922和DS1922，計算器允許指定小時、分鐘和秒來微調采樣速率。從選擇小時開始，然后選擇分鐘，然后選擇秒。當計算的持續時間與任務的持續時間匹配時，讀取持續時間（以秒為單位）并在設置任務時輸入。雖然快速方便，但通過計算器獲得的采樣率會導致“滾動采樣時間”。例如，讓采樣率為 17 分鐘，讓任務正好在 14：00 小時開始。采樣時間為：

隨著采樣時間的滾動，可能需要對任務數據進行后處理以發現重復模式。

方法 2 的開始類似于采樣率計算器。在隨后的迭代過程中，它會修改初始計算的采樣率，以確保每小時（每小時多個樣本）或每天在同一時間（每小時少于 1 個樣本）進行測量。圖 1 顯示了方法 2 流程圖。

圖1.方法2采樣率流程圖。

啟動延遲

要立即啟動任務，請使用 0 啟動延遲。否則，請指定現在與任務的預期開始時間之間的時差（以分鐘為單位）。當使用多個記錄器執行長期任務時，需要非零啟動延遲，以確保第二個記錄器在第一個記錄器的數據記錄存儲器已滿時啟動，等等。

過渡

如果最新數據比任務開始時的數據更重要，則啟用滾動更新。使用多個記錄器執行長期任務時，請勿啟用翻轉（請參閱啟動延遲說明）。

報警閾值

設置這些閾值，一個用于溫度低報警，另一個用于溫度高報警，對于利用溫度報警記錄功能（DS1921系列）或SUTA功能（DS1922系列和DS1923）是必要的。實際閾值取決于要監視的對象和任務期間可接受的溫度范圍（非警報）。

SUTA（僅限DS1922系列和DS1923）

僅當溫度報警閾值設置正確時，才啟用此功能。否則，任務期間將不收集任何數據。在大多數情況下，不會啟用 SUTA 功能。

RTC報警（DS1921系列記錄器）

除非應用受益于 RTC 報警功能，否則無需啟用時鐘報警。

總結

對于許多初次使用的用戶來說，為任務設置記錄器可能是一項具有挑戰性的任務。本應用筆記首先用簡單的語言解釋與i按鈕記錄器結合使用的技術術語。然后，從采樣率開始，它解釋了如何選擇其余的任務參數。采樣率可以使用免費采樣率計算器計算，也可以通過算法確定。其中包含一些示例，以便用戶對采樣率算法充滿信心。

審核編輯：郭婷