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iButton數(shù)據(jù)記錄器和iButton套的IP (進入防護

作者: 時間:2011-12-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
摘要:Thermochron? (DS1922L、DS1922T、DS1921G)和Hygrochron? (DS1923) ?可理想用于多個領(lǐng)域。由于具有不銹鋼外殼,這些器件尤其適合用于惡劣環(huán)境。但是,實際應(yīng)用中還須注意避免將器件暴露在額定保護等級以上的環(huán)境中。本應(yīng)用筆記給出了 IP (進入防護)等級的相關(guān)定義和說明。提供了Thermochron和Hygrochron 的IP56 (防塵、防水濺射)認證,但這些器件不能長時間淹沒在水中。對于需要長期在水中使用的場合,必須使用防水套,例如DS9107 套。

什么是IP等級?

IP是“Ingress Protection”的首字母縮寫,即防止物體侵入設(shè)備外殼的能力。IP等級在IEC標準60529中進行了定義,由國際電工委員會制定。IEC 60529將外殼定義為:保護設(shè)備不受外界影響,在任何方向提供直接接觸保護的部件。1

IEC 60529規(guī)范沒有包括抗腐蝕能力、結(jié)構(gòu)要求以及結(jié)冰、冷卻等因素。NEMA 250產(chǎn)品標準(由美國國家電器制造商協(xié)會制定)對這些因素及其它方面作出了規(guī)定。IP等級的范圍更有限,可以作為NEMA等級的補充,但不能替代它。因此,需要謹慎對待互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布的有關(guān)IP/NEMA的引用信息。關(guān)于NEMA出版物的信息,請參考A Brief Comparison of NEMA 250—Enclosures for Electrical Equipment (1000 Volts Maximum) and IEC 60529—Degrees of Protection Provided by Enclosures (IP Code)。2

IP等級的格式為“IP”和后續(xù)的兩位數(shù)字。第一位數(shù)字表示對固體(如灰塵)的防護等級,第二位數(shù)字表示防水等級。圖1給出了IP格式,并以IP56作為實例。

iButton數(shù)據(jù)記錄器和iButton套的IP (進入防護
圖1. IP等級的格式

iButton外殼

iButton,包括Thermochron溫度記錄器和Hygrochron溫度與相對濕度記錄器,在小型化和可靠性方面具有極大優(yōu)勢。各數(shù)據(jù)記錄器采用單觸點1-Wire?通信協(xié)議,堅固而且設(shè)計簡單,iButton的不銹鋼鎧裝經(jīng)久耐用,并有承受一定的固體和液體浸入。但了解這種外殼的局限性對于保證iButton在應(yīng)用中的可靠工作非常重要。

DS1921G、DS1922L、DS1922T、DS1923的IP56認證

盡管iButton可以防水,但卻不可長時間浸入水中。一個獨立實驗室3對幾種數(shù)據(jù)記錄器的IP56等級進行認證測試:DS1921G (2kB存儲器,±1°C精度,-40°C至85°C);DS1922L (8kB存儲器,±0.5°C精度,-40°C至85°C); DS1922T (8kB存儲器,±0.5°C精度,0°C至125°C)和DS1923 (8kB存儲器,±0.5°C/5%RH精度,-20°C至85°C)。

Thermochron DS1921G、DS1922L和DS1922T生產(chǎn)時的初始密封等級達到了IP56,按照圖1,IP56可以理解為“防塵”和“防水濺射”保護。但隨著使用時間的增長,老化和使用條件會降低密封性。因此,對于完全浸入到液體或類似環(huán)境的應(yīng)用,建議將Thermochron器件放入DS9107 iButton套內(nèi)。

DS1923 Hygrochron記錄濕度,因此它不能置于防水容器中,這將影響其數(shù)據(jù)測試。在考慮安裝Hygrochron時應(yīng)將其置于空氣中,不能與水直接接觸,建議采用防護罩。

盡管DS1921H和DS1921Z并未正式進行IP56測試,由于它們采用與DS1921G相同的方式組裝,具有類似的性能。

DS9107自身通過IP68認證

值得注意的是:不建議將數(shù)據(jù)記錄器浸入任何液體中。如果應(yīng)用需要將其浸入液體中,需要將該器件放置在防水容器中。合適的防水容器是通過IP68認證的DS9107 (iButton套) (圖2)。IP68擴充了浸沒于一定壓力下的規(guī)范。DS9107的IP68等級定義為100英尺(30.5米)水下等效壓力,持續(xù)時間24小時(表1)。

iButton數(shù)據(jù)記錄器和iButton套的IP (進入防護
圖2. DS9107 iButton套

IP68將可以“長期”在一定壓力下浸入液體的外殼進行分級,并針對不同的外殼特性提供了附加的規(guī)范定義。Maxim已經(jīng)完成了DS9107的IP68認證,具有以下特性:
  1. 使用壓力容器模擬100英尺(30.5米)水下壓力,24小時未發(fā)現(xiàn)滲漏
  2. 使用壓力容器模擬可樂、酒和海水液體100英尺(30.5米)下的壓力,24小時未發(fā)現(xiàn)滲漏或腐蝕
  3. -40°C至85°C溫度循環(huán)1000次,使用壓力容器模擬100英尺(30.5米)水下壓力,未發(fā)現(xiàn)滲漏
Maxim從供應(yīng)商收到外殼時,都對其進行漏氣測試,以確認DS9107的滲漏保護能力。

表1. DS9107自身的IP68認證結(jié)果
Temperature Cycle
DescriptionDate CodeCondition (°C)ReadpointQtyFails
Temp Cycle0618-40 to 851000 cys770
-40 to 851000 cys770
-40 to 851000 cys770
Total:0
Unbiased Moisture Resistance
DescriptionDate CodeConditionReadpointQtyFails
Moisture Cycling0618+121°C, 2atm4 steam, unbiased100 cys800
+121°C, 2atm steam, unbiased100 cys800
+121°C, 2atm steam, unbiased100 cys800
Liquid Submersion—Water0618100ft (30.5m) pressure, +25°C24 hrs770
100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs770
100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs770
Liquid Submersion—Wine0618100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs220
100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs220
100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs220
Liquid Submersion—Cola0618100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs220
100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs220
100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs220
Liquid Submersion—Salt Water0618100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs220
100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs220
100ft. (30.5m) pressure, +25°C24 hrs220
Total:0

參考文獻:
1IEC 60529標準引用:A Brief Comparison of NEMA 250—Enclosures for Electrical Equipment (1000 Volts Maximum) and IEC 60529—Degrees of Protection Provided by Enclosures (IP Code),2002年由NEMA出版發(fā)行。如需下載文件,請參考注釋2??赏ㄟ^以下網(wǎng)站購買IEC 60529標準: http://www.techstreet.com/cgi-bin/detail?product_id=861222.

2可從以下網(wǎng)站獲得NEMA 250和IEC 60529標準比較的信息:http://www.nema.org/stds/whitepapers/upload/BriefComparison-250-60529.pdf

3可通過以下網(wǎng)站獲得iButton數(shù)據(jù)記錄器的IP56認證資料: http://www.maxim-ic.com/products/ibutton/images/ip56_loggers_cert.pdf

點擊這里可以查詢所有iButton和iButton附件的認證資料。

4有關(guān)壓力測量、測量單位、水相圖的詳細信息,請查詢:Stephen R. Turns的Thermal-Fluid Sciences, An Integrated Approach, 第2章, "Thermodynamic Properties, Property Relationships, and Processes." 訪問以下網(wǎng)站:http://www.cambridge.org/us/engineering/turns/assets/0521850436c02_p046-171.pdf。

1-Wire是Maxim Integrated Products, Inc.的注冊商標。
iButton是Maxim Integrated Products, Inc.的注冊商標。
Hygrochron是Maxim Integrated Products, Inc.的商標。
Thermochron是Maxim Integrated Products, Inc.的注冊商標。



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