确定温度记录仪i按钮设备的任务参数

对于许多初次使用的用户来说，为任务设置温度记录仪可能是一项具有挑战性的任务。本应用笔记解释了温度记录仪i按钮常用的技术术语。此外，它还提供了一种算法，可帮助用户选择必要的输入参数，包括适当的采样率。

介绍

Logger iButton设备在研究人员中广受欢迎。尽管免费评估软件易于使用且有据可查，但需要做出的选择和输入有时可能具有挑战性。本应用笔记解释了温度记录仪i按钮通用的技术术语以及它们之间的关系。此外，它还提供了一种算法来帮助用户选择必要的输入参数，包括基于用户需求的采样率和存储数据的可用内存。

词汇表

任务

该术语描述从设置记录器以收集数据的时刻到收集所有相关数据后停止进一步数据收集的时刻的时间间隔。

任务参数

该术语描述了与记录器按照用户预期执行任务相关的所有数据元素。

数据记录存储器

这是存储任务期间收集的数据的内存。DS1921系列记录器具有2048字节，可存储多达2048个温度值。DS1922系列记录器和DS1923具有8192字节的数据记录存储器。数据记录存储器独立于512字节通用用户存储器，DS1921系列的直方图和报警存储器也是如此。无法擦除数据记录存储器。当新任务开始时，它只是被新数据覆盖。i按钮中的“任务样本计数器”告诉有多少条目是有效的。

分辨率（仅DS1922/3，任务参数）

DS1922/3系列记录器允许在低分辨率（温度值为0.5°C，与DS1921G相同）和高分辨率（0.0625°C）之间进行选择。DS1923还支持“多分辨率”，其中一个通道以高分辨率工作，另一个通道以低分辨率工作。表1显示了在给定分辨率下每个器件可以存储多少个样本。高分辨率模式提供完整的温度精度，但消耗两倍的内存和高达 8 倍的能量。湿度通道（仅限DS1923）的能耗与分辨率无关。当典型湿度误差为5%时，DS1923应设置为低分辨率湿度记录。

 

记录器型号	样品容量
	低分辨率	高分辨率	多样化的分辨率
DS1921系列	2048	不适用	不适用
DS1922系列，DS1923（单通道操作）	8192	4096	不适用
DS1923 （双通道操作）	4096	2048	2560

 

翻转（任务参数）

在为任务设置记录器时，必须确保任务期间采集的样本数量适合数据记录存储器。如果任务花费的时间比计划的要长，则记录器生成的数据将超过内存所能容纳的数据。翻转选项允许用户选择记录器在内存已满时执行的操作。

禁用翻转后，当内存已满时不会存储其他数据;多余的数据会丢失，但从任务开始的所有数据都会存储到内存结束。启用翻转后，日志记录将继续，但任务开始时的数据将丢失并被新数据覆盖。

采样率（任务参数）

Logger iButton数据表使用术语采样率来参考任务期间连续测量（日志条目）之间的时间。采样率通常以分钟为单位指定。DS1922/3系列记录器还支持快速采样，速率以秒为单位。

实时时钟

每个记录器都有一个时钟，该时钟与任务参数一起控制任务期间的事件计时。就像电子手表一样，记录器的时钟会消耗一些能量。为了保持新鲜度，伐木机在时钟停止（停止）的情况下从工厂发货。为了节省能量，建议在执行任务后也停止时钟。在任何情况下，为了为任务期间记录的数据提供定时参考，必须首先启动并将时钟设置为正确的时间。

任务开始延迟（任务参数）

设置记录器时，可以指定任务参数写入记录器的时刻（“现在”）和任务首次测量（日志条目）之间的延迟时间。在实际日志记录应该开始之前设置多个记录器时，启动延迟很方便。如果任务要立即启动，则启动延迟为 0。

当使用多个记录器监视任务时，启动延迟是一项基本功能，该任务对于单个记录器来说太长而无法存储所有数据。在这种情况下，禁用翻转很重要。任务完成后，用户可以下载各种记录仪的任务数据，并按照正确的顺序将其重新组合到电子表格中，以便进一步处理。

注意：启动延迟范围（以分钟为单位）因记录器系列而异。对于DS1921系列器件，最大延迟为65536分钟或45.5天。DS1922/3系列的最大延迟为16.777万分钟或~31年。由于在设备的非常高或非常低的温度下，记录器的RTC每月可能关闭长达8分钟，因此几个月的启动延迟可能会导致严重的累积时间误差。（有关更多信息，请参阅温度记录仪数据手册，了解 RTC 精度以及电池寿命与温度的关系）。

温度误差

温度误差指定实际温度与测量温度的差异程度。对于大部分范围，DS1921系列记录器的最大误差为±1°C。 在高分辨率模式下，DS1922L记录器在-0°C至+5°C范围内的最大误差为±15.65°C。误差取决于记录器型号和实际温度（参见器件数据手册）。

温度（或湿度）报警阈值（任务参数）

记录器的目的是监视要监视的对象的温度和/或湿度是否保持在一定范围内。理想范围以高报警和低报警阈值为标志。记录器 i按钮具有寄存器来存储这些阈值。当在任务期间记录的值超出理想范围时，将设置相应的寄存器位以指示警报。读取报警位是检查任务是否在用户定义的限制内的快速方法。如果发生了阈值突破，并且需要找出何时以及持续多长时间，则必须下载和处理整个任务数据。这适用于所有记录器 i按钮。DS1921系列记录器具有独立的报警存储器，以压缩格式记录报警定时信息。

直方图功能和温度报警记录（仅限DS1921系列）

有两种根本不同的数据记录方式。答：可以记录第一次测量的时间戳以及测量值。然后，在给定的采样率下，仅记录该值。这种常用的方法会随着时间的推移生成数据配置文件。B：可以记录第一次测量的时间戳，并且对于每次测量，递增与该值关联的计数器。结果是一个直方图，用于指示任务期间特定值发生的频率。DS1921系列记录器同时执行这两种方法。直方图会随着每个样本而持续更新，无论是否启用翻转或数据记录存储器是否已满。但是，直方图方法不记录测量特定温度的时间。只要温度保持在所需范围内，缺乏时间信息就不是问题。当温度发生显著变化时，例如，由于制冷系统损坏，情况会有所不同。现在，警报日志记录可以派上用场，前提是在设置任务时正确定义了温度警报阈值，一个用于高，一个用于低。当达到或超过报警门限时，DS1921系列记录器记录报警时间戳（等于发生报警时的样本数），并维护一个计数器来记录报警条件的持续时间（样本数）。报警记录适用于 12 个高报警和 12 个低报警事件，即使数据记录存储器已满。

时钟（RTC）报警（仅限DS1921系列，任务参数）

除温度报警外，DS1921系列记录器还支持时钟报警。时钟报警功能独立于任务;当第一次发生报警时，在寄存器中设置一个位。如果记录器连接到遥控主站，时钟闹钟可能会有所帮助。可以将主站设置为在特定时间无线传输当天的日志，然后开始新任务。这允许主人大部分时间睡觉以节省能量。当主机唤醒时，检查DS1921是否有时钟报警。如果没有时钟闹钟，主人会立即回去睡觉。否则，它将清除时钟警报，并根据其设置处理任务数据。通常，记录器在任务期间不会连接到主设备。在这种情况下，可以忽略时钟报警功能。

SUTA（仅DS1922/3，任务参数）

缩写SUTA代表“Start （Mission） Upon Temperature Alarm”。此功能可以节省内存，如果需要高分辨率温度记录，还可以节省电池能量。如果选择了 SUTA，则记录器首先等待任务开始延迟结束。然后它开始以指定的采样率以低分辨率模式测量温度。温度值将被丢弃，直到有一个值匹配或超过指定的温度报警阈值之一。第一个记录的温度是警报发生的时间。在下一个采样时，将记录任务时间戳，并且设备继续以所选分辨率进行记录。

最小实际采样率

温度记录仪i 按钮具有固有的热质量，记录仪i按钮可能需要长达 10 分钟才能完全适应突然的温度变化。因此，我们提醒注意，超过 5 分钟的采样率可能不会揭示有关环境的任何有意义的数据。收集到的唯一有意义的信息是温度变化何时开始。在为任务选择采样率时，应考虑到这一点。

选择任务参数

采样率

首先选择记录器型号并确定合适的温度分辨率。在为科学研究收集数据时，建议使用高分辨率。在大多数其他情况下，低分辨率就足够了。然后从表1中获取样品容量（CAP）。下一个重要输入是任务的持续时间（D，以天为单位）。

有两种方法可以确定采样率。方法1依赖于可以免费下载的简单采样率计算器程序。查找名称以“TempLoggerCalc”开头的 ZIP 文件。下载 ZIP 文件，打开它并双击安装程序.exe文件以安装程序。

安装后，选择记录器型号和分辨率。然后，缓慢移动“分钟”滑块并读取任务的相应持续时间。如果持续时间（以天为单位）等于或略高于所需的持续时间，请阅读滑块位置。这是设置任务时使用的采样率（以分钟为单位）。对于DS1922和DS1922，计算器允许指定小时、分钟和秒来微调采样速率。从选择小时开始，然后选择分钟，然后选择秒。当计算的持续时间与任务的持续时间匹配时，读取持续时间（以秒为单位）并在设置任务时输入。虽然快速方便，但通过计算器获得的采样率会导致“滚动采样时间”。例如，让采样率为 17 分钟，让任务正好在 14：00 小时开始。采样时间为：

 

样品编号	采样时间
1	14:00
2	14:17
3	14:34
4	14:51
5	15:08
6	15：25等

 

随着采样时间的滚动，可能需要对任务数据进行后处理以发现重复模式。

方法 2 的开始类似于采样率计算器。在随后的迭代过程中，它会修改初始计算的采样率，以确保每小时（每小时多个样本）或每天在同一时间（每小时少于 1 个样本）进行测量。图 1 显示了方法 2 流程图。

图1.方法2采样率流程图。

 

名字	解释
帽	从表1获得的记录器样品容量
D	任务持续时间（天）
SRC	计算出的采样率（以分钟为单位），方法是将任务持续时间（以天为单位）除以给定分辨率下记录仪的采样容量
呵呵	每小时样品数
社民党	每日样品
太阳辐射管理机制	修改后的采样率
国际格	任何没有分数的正数，例如 1、2、3、4、5 等。

 

启动延迟

要立即启动任务，请使用 0 启动延迟。否则，请指定现在与任务的预期开始时间之间的时差（以分钟为单位）。当使用多个记录器执行长期任务时，需要非零启动延迟，以确保第二个记录器在第一个记录器的数据记录存储器已满时启动，等等。

过渡

如果最新数据比任务开始时的数据更重要，则启用滚动更新。使用多个记录器执行长期任务时，请勿启用翻转（请参阅启动延迟说明）。

报警阈值

设置这些阈值，一个用于温度低报警，另一个用于温度高报警，对于利用温度报警记录功能（DS1921系列）或SUTA功能（DS1922系列和DS1923）是必要的。实际阈值取决于要监视的对象和任务期间可接受的温度范围（非警报）。

SUTA（仅限DS1922系列和DS1923）

仅当温度报警阈值设置正确时，才启用此功能。否则，任务期间将不收集任何数据。在大多数情况下，不会启用 SUTA 功能。

RTC报警（DS1921系列记录器）

除非应用受益于 RTC 报警功能，否则无需启用时钟报警。

总结

对于许多初次使用的用户来说，为任务设置记录器可能是一项具有挑战性的任务。本应用笔记首先用简单的语言解释与i按钮记录器结合使用的技术术语。然后，从采样率开始，它解释了如何选择其余的任务参数。采样率可以使用免费采样率计算器计算，也可以通过算法确定。其中包含一些示例，以便用户对采样率算法充满信心。

审核编辑：郭婷