看完拆解，相信大家對(duì)HH11B數(shù)字溫度計(jì)了然于胸，OMEGA官網(wǎng)的售價(jià)為560RMB，相比其他歐美品牌的同類產(chǎn)品價(jià)格相差不大，當(dāng)然，若是跟國內(nèi)的一些溫度計(jì)產(chǎn)品相比，HH11B就略顯高檔了。對(duì)產(chǎn)品細(xì)節(jié)有高要求或者對(duì)OMEGA這個(gè)品牌感興趣的消費(fèi)者可以買一個(gè)用用，看看是否物有所值。
目前常用的接觸式溫度計(jì)大致可以分為熱電阻以及熱電偶兩種，熱電阻是基于導(dǎo)體或者半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度的，測量精度高，但是測溫范圍比較小，多用于中低溫測量；而熱電偶式溫度計(jì)則不同，通過兩種不同成份的導(dǎo)體兩端接合成回路，當(dāng)兩個(gè)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí)，在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，利用這種電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行溫度測量，熱電偶測溫迅速，而且測溫范圍大，是比熱電阻應(yīng)用范圍更廣的一種產(chǎn)品。OMEGA的HH11B就是一個(gè)基于K型熱電偶原理的數(shù)字溫度計(jì)。這里為大家詳拆OMEGA公司的一款便攜式的經(jīng)濟(jì)型數(shù)字溫度計(jì)HH11B，也是是常見的接觸式溫度計(jì)中的一種。
圖 數(shù)字溫度計(jì)HH11B以及K型熱電偶
HH11B具體參數(shù)：
■測量范圍 : -200 ~ 1372°C (-328 ~ 1999°F), -199.9 ~ 199.9°C (-327.8 ~ 391.8°F)
■精度（K型鉻鋁）： -60 ~ 1372°時(shí)為±（讀數(shù)的0.1% +1°C）
■-60 ~ 200°時(shí)為±（讀數(shù)的0.1% +2°C）
■-76 ~ 1999°時(shí)為±（讀數(shù)的0.1%+2°F）
■-76 ~ 328°時(shí)為±（讀數(shù)的0.1%+4°F）
■溫度系數(shù)： 0.1乘以0 ~ 18°C以及28 ~ 50°C之間,每°C的相關(guān)精度規(guī)格
■顯示屏： 3位半LCD，最大讀數(shù)為1999
■采樣率： 2.5/s
■電池： 9V（ 內(nèi)含）
■電池壽命： 通常為200小時(shí)
從HH11B數(shù)字溫度計(jì)的參數(shù)我們能看出通過不同的K型熱電偶選擇，我們能進(jìn)行不同量程的溫度測試，而測得的溫度值由于選擇不同的K型熱電偶可能會(huì)有不同程度的偏差，不過誤差范圍可以通過上面的簡單計(jì)算公式判斷，同樣，取決于HH11B的3位半LCD，LCD最高位只能顯示0或1，所以我們能測到的最大量程為1999，不過這對(duì)于一般的場合這已經(jīng)綽綽有余了。
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HH11B的正面主控面板非常簡潔，從上往下看分別是一個(gè)段式LCD、一個(gè)檢測K型電偶斷路情況的LED、5個(gè)功能按鍵以及一個(gè)溫度校準(zhǔn)旋鈕。背面更是簡單，帶有一個(gè)簡潔的使用說明以及一個(gè)可以更換電池的電池倉。
圖 數(shù)字溫度計(jì)HH11B前后面板
HH11B簡潔的外形很容易讓人感覺使用操作非常簡單，雖然事實(shí)也如此，但若初次使用，而且沒人指導(dǎo)的話，還是需要費(fèi)一番功夫，不得不說在中國大陸銷售沒有一份中文使用說明是個(gè)問題，下面就簡單介紹下幾個(gè)按鍵（ON/OFF除外）的功能：
■MIN/MAX：此按鍵可以記錄從按下時(shí)刻起溫度變化的最小值、最大值以及平均值
■HOLD：鎖定當(dāng)前的溫度值
■REL：按下此鍵溫度顯示會(huì)清零，而后則顯示與按下時(shí)刻溫度變化的相對(duì)值
■APO>2S℃/℉：設(shè)定長時(shí)間不用電源自動(dòng)關(guān)閉以及長按2s可以切換溫度顯示的單位--攝氏度/華氏度
■OFFSET：可以將K型熱電偶置于冰水混合物中（0℃）校準(zhǔn)溫度
其中這幾個(gè)按鍵的功能都能通過長按相對(duì)應(yīng)的按鍵退出已進(jìn)入的功能（APO>2S℃/℉不用），HH11B的這幾項(xiàng)功能非常常用，也很實(shí)用，一般場合足夠勝任了。筆者在未事先進(jìn)行校準(zhǔn)的情況下也試用了一下HH11B，測試了下冰箱中冰塊的溫度，測出的數(shù)值一直在3℃左右徘徊，撇開誤差那也與實(shí)際溫度有些差距。看來這玩意在使用前必須先要進(jìn)行校準(zhǔn)（OFFSET按鍵），否則難保不坑你。
看也看了，用也用了，對(duì)于OMEGA公司的數(shù)字溫度計(jì)HH11B的外觀和功能的綜合評(píng)定還是相當(dāng)OK的，沒有什么特別明顯的缺點(diǎn)，做工材質(zhì)上乘，這使筆者更好奇其內(nèi)部構(gòu)造，必須拆解一看究竟。
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拆解HH11B
如同HH11B簡潔的外觀設(shè)計(jì)一樣，HH11B的結(jié)構(gòu)同樣簡單，拆解HH11B不費(fèi)吹灰之力，擰下背部電池倉的螺絲便能看到9V供電的電池，繼續(xù)擰下剩下4個(gè)螺絲取下后蓋便能一睹HH11B內(nèi)部真容了。
圖 拆開HH11B背部外殼
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從看第一眼便能大致判斷出HH11B的電路設(shè)計(jì)非常簡單，基本就靠一個(gè)微控制器芯片撐起，事實(shí)也如此，畢竟只是一個(gè)溫度測量的功能，功能實(shí)現(xiàn)簡單，但是想要保證溫度實(shí)測的精度才需下真功夫，我們先不理會(huì)這些，繼續(xù)把其他部件都拆解完。
圖 HH11B全部分解完畢
拆解基本沒什么難度，結(jié)構(gòu)重組也很方便，而且東西也不是很多很復(fù)雜。即使壞了維修也容易，從一個(gè)產(chǎn)品的角度來說，這無疑是件成功的作品，產(chǎn)品設(shè)計(jì)者在某種程度上確實(shí)用心去做了，內(nèi)外做工保持一致，并不像之前筆者拆解過的另一個(gè)產(chǎn)品百度無線音樂盒那般金玉其外敗絮其中。OK，下面我們來細(xì)看每個(gè)部分。
微控制器 FS98O22
數(shù)字溫度計(jì)HH11B的電路組成并不復(fù)雜，主要是基于富晶電子微控制器FS98O22的單芯片解決方案。富晶電子是臺(tái)灣一家知名的半導(dǎo)體企業(yè)，成立于1995年，致力于單芯片的測量技術(shù)解決方案，在亞洲無可爭議的第一（因?yàn)闆]人競爭），雖然相較于歐美的測量技術(shù)還有一定差距，但是價(jià)格因素使他保有競爭力，在同類產(chǎn)品中，價(jià)格低于歐美產(chǎn)品的2/3。
圖 微控制器FS98O22
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FS98O22作為富晶2004年的發(fā)布的FS98XX系列中的一款高集成度的混合信號(hào)處理單芯片OTP微控制器，集成了LCD驅(qū)動(dòng)、低噪聲運(yùn)算放大器及數(shù)模轉(zhuǎn)換器(見下圖FS98O22系統(tǒng)框圖)，在電子秤、傳感器等需要單芯片解決方案的領(lǐng)域中有著無與倫比的優(yōu)勢(shì)，大大降低了電路設(shè)計(jì)難度，減少外圍器件，降低了物料成本。
圖 FS98O22系統(tǒng)框圖
但同時(shí)伴隨著的問題也來了，如筆者所說的，F(xiàn)S98O22是04年的一款產(chǎn)品，對(duì)它的生命周期如此之長佩服的同時(shí)，同樣得贊嘆了一下它的可靠性，當(dāng)然這兩者是相互依存的，不過對(duì)它的性能就抱有太大希望，畢竟是古董級(jí)的芯片了，具體看下主要有些什么特點(diǎn)：
■8位CMOS工藝的精簡指令集微處理器，集成了8KB OTP ROM以及256-byteSRAM, 僅有37個(gè)指令
■工作電壓2.2V~3.6V，4*20LCD驅(qū)動(dòng)
■8通道14位ADC，一個(gè)低噪聲運(yùn)算放大器
■工作模式下小于3mA，睡眠模式3uA左右
值得肯定的，這是富晶電子自主研發(fā)的一個(gè)微控制器，雖然這些參數(shù)放在如今的單片機(jī)行列中，只能算是墊底的，但是看遍了“爛大街”的基于ARM內(nèi)核的微控制器，以后想看這種古董級(jí)的東西都難了。而且估摸著FS98O22勝在價(jià)格非常有優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，選擇設(shè)計(jì)方案在保證了夠用就好的前提下，節(jié)儉成本是每個(gè)公司不留余力追尋的目標(biāo)，這也可能是OMEGA當(dāng)初選擇它作為產(chǎn)品方案的一個(gè)重要因素。
再看FS98O22所標(biāo)稱的功耗，工作模式下小于3mA，睡眠模式3uA左右，或許在那時(shí)的確算得上低功耗了，但在如今這時(shí)代不說Ti的MSP430，就是Atmel的SAM4L系列（基于ARM Cortex M4內(nèi)核）都比它功耗做的更低，更別提性能了，微控制器FS98O22如今最真實(shí)的寫照是--英雄暮年。
當(dāng)然，這并不代表FS98O22就沒有什么優(yōu)點(diǎn)了，HH11B溫度計(jì)中最重要的功能溫度轉(zhuǎn)換功能主要依靠ADC來完成，先前介紹過富晶電子在測量模擬領(lǐng)域還是具有一定權(quán)威的，所以即使是04年的產(chǎn)品，在ADC這方面還是不賴，8通道14bit的全差分ADC已經(jīng)足夠超越Ti MSP430，但這樣比較就可能顯得偏激了點(diǎn)，不公平，不免有點(diǎn)揚(yáng)長避短的嫌疑，若真要跟同樣是以ADC為賣點(diǎn)的產(chǎn)品比較，如Ti新出的一款A(yù)DS1118芯片(也是屬于低端類產(chǎn)品，面向領(lǐng)域也類似)，F(xiàn)S98O22的ADC性能就顯得有些無力，所以依照目前的狀況來看，F(xiàn)S98O22的處境非常尷尬，除在單芯片解決方案上價(jià)格是個(gè)優(yōu)勢(shì)之外筆者還真想不到還有什么。
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再來看看PCB板的其他部分，F(xiàn)S98O22旁邊為ADC輸入端的濾波電路，連接著K型熱電偶，下方另一塊8引腳的IC則是意法半導(dǎo)體的EEPROM，整個(gè)板子通過9V電池轉(zhuǎn)3.6V電壓給微控制器供電。
段式LCD有趣的“連接器”
翻轉(zhuǎn)板卡，另一面的電路就更少了，除了一個(gè)段式的LCD模塊，以及幾個(gè)功能按鍵（黑色旋鈕為校準(zhǔn)溫度的變阻器），就沒什么東西了，有意思的是段式LCD模塊與PCB板的連接方式。
圖 段式LCD與PCB的連接方式
看慣了平時(shí)LCD的接插件或者FPC焊接連接方式，HH11B的LCD接口讓人眼前一亮，兩條橡膠？NO，傻子都知道，橡膠無法導(dǎo)電，如何能取代導(dǎo)線的作用？
不賣關(guān)子了，LCD屏幕背部那條黑白相間的玩意叫”硅膠斑馬條“，即導(dǎo)電硅膠，初看可能會(huì)覺得很新奇，很有趣，但你一旦想通了，就好理解了，其實(shí)這也是一個(gè)非常常見的“連接器''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''，比如手機(jī)的實(shí)體按鍵、家里電視機(jī)的遙控器，硬鍵或者軟鍵內(nèi)部與PCB電路板接觸的那個(gè)點(diǎn)一般就是采用導(dǎo)電硅膠做成的，就比如說上圖左測的功能按鍵上的那個(gè)黑圈。
不過，隨之而來的另一個(gè)問題，如何能確保LCD的這種導(dǎo)電硅膠接口與PCB板的金屬觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)PIN-To-PIN，錯(cuò)位的話容易造成短路，燒毀板卡，這里就要贊揚(yáng)一下HH11B的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一個(gè)塑料屏幕卡蓋加上前面板的結(jié)構(gòu)固定，使你在組裝的時(shí)候完全避免了這個(gè)問題，拆開重裝也無后顧之憂。在一些追求簡潔方便，又要求降低成本的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可以考慮采用導(dǎo)電硅膠這種“連接器”。
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K型熱電偶接座
最后我們來看下K型熱電偶的插接座，這個(gè)東西就比較簡單， 在HH11B外部K型熱電偶接口處可以看到有一個(gè)警告標(biāo)示：最大直流電壓60V、最大交流電壓24V，內(nèi)部主要通過一個(gè)4pin的排針插座與主板相連（見下圖）。
圖 K型熱電偶插接座
上圖小板上K型熱電偶接口旁的三極管與先前說到的旋鈕可變電阻一起構(gòu)成了HH11B數(shù)字溫度計(jì)溫度校準(zhǔn)功能的硬件電路。在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮到K型熱電偶的接插方式把HH11B設(shè)計(jì)成一塊控制主板，一塊小板結(jié)構(gòu)。否則的話一塊主PCB板就能搞定全部功能。
最后，經(jīng)過拆解分析，我們也基本能理解其硬件原理框圖（見下圖）
圖 數(shù)字溫度計(jì)HH11B硬件框圖
數(shù)字溫度計(jì)原理很簡單，相信有這方面設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的網(wǎng)友可以借鑒并選用更好的方案，如先前提過的Ti的ADS1118芯片，DIY一個(gè)更具性價(jià)比的數(shù)字溫度計(jì)產(chǎn)品。當(dāng)然筆者不否定OMEGA在HH11B數(shù)字溫度計(jì)上出色的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，雖然選用的硬件方案一般，但是產(chǎn)品細(xì)節(jié)做得都十分到位，沒有特別明顯的缺陷，可靠性有較大保證，相信還是會(huì)受一部分人親睞。
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