本發(fā)明涉及溫度測(cè)量,尤其涉及一種溫度測(cè)量電路中外部電阻的確定電路及方法。
背景技術(shù):
1、目前最為常用的溫度測(cè)量方法是通過熱敏電阻來進(jìn)行溫度測(cè)量,具體的,先通過帶有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的處理器讀取熱敏電阻的電壓值,然后對(duì)讀取到的電壓值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,最后通過查表的方式獲取溫度值。
2、但上述溫度測(cè)量方法存在以下問題:熱敏電阻阻值隨溫度變化的曲線并不是線性的,所以經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電壓信號(hào)的每一位所代表的溫度變化量應(yīng)是不同的,然而采用上述溫度測(cè)量方法所得到的的溫度值卻是依據(jù)數(shù)字電壓信號(hào)的每一位所代表的溫度變化量是相同的而得到的,因此,上述溫度測(cè)量方法存在因熱敏電阻阻值隨溫度變化的曲線是非線性的,而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種溫度測(cè)量電路中外部電阻的確定電路及方法,以解決現(xiàn)有溫度測(cè)量電路會(huì)因熱敏電阻阻值隨溫度變化的曲線是非線性的,而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。
2、第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種溫度測(cè)量電路中外部電阻的確定電路,所述確定電路包括所述溫度測(cè)量電路和處理器;所述溫度測(cè)量電路包括溫度采樣電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器;所述溫度采樣電路包括外部電阻和熱敏電阻;
3、所述溫度采樣電路用于采集溫度信號(hào),并將所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為采樣電壓信號(hào);所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述溫度采樣電路電連接,用于將所述采樣電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際電壓信號(hào),并對(duì)所述實(shí)際電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,以獲得溫度值;
4、所述處理器分別與所述溫度采樣電路和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接,用于獲取所述溫度采樣電路的第一工作參數(shù)、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的第二工作參數(shù)、所述實(shí)際電壓信號(hào)、所述溫度值和預(yù)設(shè)溫度范圍,并根據(jù)所述第一工作參數(shù)、所述第二工作參數(shù)、所述實(shí)際電壓信號(hào)、所述溫度值和所述預(yù)設(shè)溫度范圍確定可使所述熱敏電阻的轉(zhuǎn)換電壓線性度滿足預(yù)設(shè)線性要求的所述外部電阻的阻值。
5、可選的,所述溫度采樣電路還包括采樣電源和外部電容;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括寄生電容、多路復(fù)用器、寄生電阻和采樣電容;
6、所述第一工作參數(shù)包括所述采樣電源的電壓值、所述外部電容的電容值和所述熱敏電阻的屬性信息;
7、所述第二工作參數(shù)包括所述寄生電容的電容值、所述寄生電阻的阻值、所述采樣電容的電容值和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓。
8、可選的,所述采樣電源的第一端與所述外部電阻的第一端電連接,所述熱敏電阻和所述外部電容并聯(lián)連接在所述外部電阻的第二端和所述采樣電源的第二端之間,所述外部電阻的第二端還與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接,所述采樣電源的第二端還與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的接地端電連接,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的接地端接地;
9、所述寄生電容的一端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接,所述寄生電容的另一端接地;所述多路復(fù)用器包括至少兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端,所述多路復(fù)用器的一個(gè)輸入端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接;所述多路復(fù)用器的輸出端與所述寄生電阻的第一端電連接,所述寄生電阻的第二端與所述采樣電容的第一端電連接,所述采樣電容的第二端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的接地端電連接。
10、可選的,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器還包括采樣開關(guān);
11、所述采樣開關(guān)的第一端與所述多路復(fù)用器的輸出端電連接,所述采樣開關(guān)的第二端與所述寄生電阻的第一端電連接。
12、可選的,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器還包括電容預(yù)充電單元;
13、所述電容預(yù)充電單元與所述采樣電容電連接,用于對(duì)所述采樣電容進(jìn)行預(yù)充電。
14、第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種溫度測(cè)量電路中外部電阻的確定方法,由如第一方面所述的確定電路執(zhí)行;
15、所述確定方法包括:
16、獲取所述溫度采樣電路的第一工作參數(shù)、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的第二工作參數(shù)、所述實(shí)際電壓信號(hào)、所述溫度值和預(yù)設(shè)溫度范圍;
17、根據(jù)所述第一工作參數(shù)、所述第二工作參數(shù)、所述實(shí)際電壓信號(hào)、所述溫度值和所述預(yù)設(shè)溫度范圍確定可使所述熱敏電阻的轉(zhuǎn)換電壓線性度滿足預(yù)設(shè)線性要求的所述外部電阻的阻值。
18、可選的,所述溫度采樣電路還包括采樣電源和外部電容;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括寄生電容、多路復(fù)用器、寄生電阻和采樣電容;
19、所述第一工作參數(shù)包括所述采樣電源的電壓值、所述外部電容的電容值和所述熱敏電阻的屬性信息;
20、所述第二工作參數(shù)包括所述寄生電容的電容值、所述寄生電阻的阻值、所述采樣電容的電容值和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓;
21、根據(jù)所述第一工作參數(shù)、所述第二工作參數(shù)、所述實(shí)際電壓信號(hào)、所述溫度值和所述預(yù)設(shè)溫度范圍確定可使所述熱敏電阻的轉(zhuǎn)換電壓線性度滿足預(yù)設(shè)線性要求的所述外部電阻的阻值,包括:
22、根據(jù)所述采樣電源的電壓值、所述外部電容的電容值、所述寄生電容的電容值、所述寄生電阻的阻值和所述采樣電容的電容值確定所述實(shí)際電壓信號(hào)的電壓值與所述熱敏電阻的阻值和所述外部電阻的阻值的第一函數(shù)關(guān)系;
23、根據(jù)所述熱敏電阻的屬性信息確定所述熱敏電阻的阻值與溫度值的第二函數(shù)關(guān)系;
24、根據(jù)所述第一函數(shù)關(guān)系和所述第二函數(shù)關(guān)系確定所述實(shí)際電壓信號(hào)的電壓值與溫度值和所述外部電阻的阻值的第三函數(shù)關(guān)系;
25、根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓以及所述預(yù)設(shè)溫度范圍確定理想電壓信號(hào)的電壓值與溫度值的第四函數(shù)關(guān)系;
26、根據(jù)所述第三函數(shù)關(guān)系和所述第四函數(shù)關(guān)系確定可使所述熱敏電阻的轉(zhuǎn)換電壓線性度滿足預(yù)設(shè)線性要求的所述外部電阻的阻值。
27、可選的,所述第一函數(shù)關(guān)系滿足如下第一對(duì)應(yīng)關(guān)系:
28、
29、或者,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括電容預(yù)充電單元;所述第一函數(shù)關(guān)系滿足如下第二對(duì)應(yīng)關(guān)系:
30、
31、其中,v3表示所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器不具有電容預(yù)充電單元時(shí)所述實(shí)際電壓信號(hào)的電壓值;v3’表示所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有電容預(yù)充電單元時(shí)所述實(shí)際電壓信號(hào)的電壓值;v1表示所述采樣電源的電壓值,r1表示所述外部電阻的阻值,c1表示所述外部電容的電容值,rx表示所述熱敏電阻的阻值,i1表示所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端的漏電流,v2表示所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓,c2表示所述寄生電容的電容值,r2表示所述寄生電阻的阻值,c3表示所述采樣電容的電容值。
32、可選的,所述第四函數(shù)關(guān)系滿足如下第三對(duì)應(yīng)關(guān)系:
33、
34、其中,v3”表示所述理想電壓信號(hào)的電壓值,v2表示所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓,t2表示所述預(yù)設(shè)溫度范圍的上限,t1表示所述預(yù)設(shè)溫度范圍的下限,t表示溫度。
35、可選的,根據(jù)所述第三函數(shù)關(guān)系和所述第四函數(shù)關(guān)系確定可使所述熱敏電阻的轉(zhuǎn)換電壓線性度滿足預(yù)設(shè)線性要求的所述外部電阻的阻值,包括:
36、對(duì)所述第三函數(shù)關(guān)系和所述第四函數(shù)關(guān)系作差得到差值函數(shù);
37、對(duì)所述差值函數(shù)進(jìn)行積分得到差值積分函數(shù);
38、根據(jù)所述差值積分函數(shù)確定可使所述熱敏電阻的轉(zhuǎn)換電壓線性度滿足預(yù)設(shè)線性要求的所述外部電阻的阻值。
39、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,提供了一種溫度測(cè)量電路中外部電阻的確定電路,該確定電路包括溫度測(cè)量電路和處理器,其中,溫度測(cè)量電路包括溫度采樣電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器,溫度采樣電路包括外部電阻和熱敏電阻,溫度采樣電路用于采集溫度信號(hào),并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為采樣電壓信號(hào),模數(shù)轉(zhuǎn)換器與溫度采樣電路電連接,用于將采樣電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際電壓信號(hào),并對(duì)實(shí)際電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,以獲得溫度值,處理器分別與溫度采樣電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接,用于根據(jù)獲取到的溫度采樣電路的第一工作參數(shù)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器的第二工作參數(shù)、實(shí)際電壓信號(hào)、溫度值和預(yù)設(shè)溫度范圍確定可使熱敏電阻的轉(zhuǎn)換電壓線性度滿足預(yù)設(shè)線性要求的外部電阻的阻值,本發(fā)明實(shí)施例通過采用上述確定電路,可通過處理器確定能使熱敏電阻的轉(zhuǎn)換電壓線性度滿足預(yù)設(shè)線性要求的外部電阻的阻值,解決了現(xiàn)有溫度測(cè)量電路會(huì)因熱敏電阻阻值隨溫度變化的曲線是非線性的,而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問題,具有提高溫度測(cè)量電路測(cè)量準(zhǔn)確性的有益效果。
40、應(yīng)當(dāng)理解,本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征,也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。