传感器精度评测：环境温度与体温测量对比 (DS18B20/DHT11/AM2302/micro:bit)

组件与物料

应用与在线服务

• Arduino IDE
• Vittascience 平台 (micro:bit 编程)

项目简介

不同温度传感器精度与局限性各异。健康相关项目需精准获取环境温度与体温，以准确评估健康状态。因此我对比了主流温度传感器及 micro:bit 内置传感器的精度。

实验使用：DS18B20、防水 DS18B20、AM2302 (即 DHT22)、Arduino UNO、micro:bit 及标准温度计为基准。

按原理图连接传感器至 Arduino：

上传 Arduino 代码（见代码部分），micro:bit 使用 Vittascience 平台 (在线编程) 生成代码：

室温测试结果 (10 次实验，展示最具代表性数据)

标准温度计读数 21°C（基准）。micro:bit 读数 27°C，偏差极大。接 Arduino 的三款传感器均较准确，其中 AM2302 精度最高。

体温测试结果 (10 次实验，展示最具代表性数据)

使用延长线将传感器夹持手中测量：

• 标准温度计：**32.2°C**

• micro:bit：**34°C**
• 防水 DS18B20 (第三列)：**32.40°C**

• DS18B20 (第一列)：**31.50°C**

• AM2302 (第二列)：**33°C**

结论

防水 DS18B20 体温测量最精准，适合体温监测；AM2302 室温测量最准，适合环境温度监测。

代码

Arduino 端温度传感器代码 (C/C++)

#include <SoftwareSerial.h>
#include <cactus_io_AM2302.h>
#define AM2302_PIN 3
#include "cactus_io_DS18B20.h"
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#define ONE_WIRE_BUS 2
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
AM2302 dht(AM2302_PIN);
int DS18B20_Pin = 4;
DS18B20 ds(DS18B20_Pin);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  ds.readSensor();
  dht.begin();
  sensors.begin();
  Serial.println("18B20 | AM2302 | DS18B20");
  Serial.println("Temp (C) | Temp (C) | Temp (C)");
}

void loop() {
  ds.readSensor();
  sensors.requestTemperatures();
  dht.readTemperature();
  if (isnan(dht.humidity) || isnan(dht.temperature_C)) return;
  Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0)); Serial.print(" ");
  Serial.print(dht.temperature_C); Serial.print(" ");
  Serial.println(ds.getTemperature_C());
  delay(1500);
}

micro:bit 代码 (Python)

from microbit import *
uart.init(baudrate=9600, bits=8, parity=None, stop=1, tx=pin8, rx=pin14)
while True:
  if button_a.is_pressed():
    uart.write(str(temperature()))

原理图