[發明專利]一種基于NTC溫度傳感器的高精度溫度采集電路及方法

有效

• 申請號: 201410793351.2
• 申請日: 2014-12-20
• 公開（公告）號: CN104535214B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 劉飛;文鋒;阮旭松;張維戈;盛大雙
• 申請（專利權）人: 惠州市億能電子有限公司
• 主分類號: G01K7/16
• 分類號: G01K7/16;G01R31/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

1.一種基于NTC溫度傳感器的高精度溫度采集電路，包括NTC溫度傳感器陣列、穩壓源、AD轉換器、控制器以及外部接口單元，其特征在于，還包括第一開關陣列、第二開關陣列以及標準電阻陣列，其中，

所述NTC溫度傳感器用于采集周圍環境的溫度；

所述穩壓源用于給系統提供穩定電壓源；

所述第一開關陣列與所述標準電阻陣列連接，用于在所述控制器的控制下選擇連通所述標準電阻陣列中的其中一個，所述標準電阻為所述NTC溫度傳感器的溫度范圍劃分成若干個區間后每個區內間的溫度值所對應的電阻阻值的中間值；

所述第二開關陣列與所述NTC溫度傳感器陣列連接，用于在所述控制器的控制下選擇連通所述NTC溫度傳感器陣列中的其中一個；

所述AD轉換器用于采集所述連通的標準電阻和所述所連通的NTC溫度傳感器之間的分壓信號，并將所述分壓信號進行模數轉換；

所述控制器用于為所述第一開關陣列和所述第二開關陣列提供開關選擇信號以及根據所述AD轉換器的數字分壓信號、所述標準電阻值以及所述穩壓源的電壓值計算所述NTC溫度傳感器的在當前環境下的阻值和溫度值；

所述外部接口用于將所述NTC溫度傳感器的溫度值提供給外部設備；

所述控制器還包括判斷模塊，用于判斷所述數字分壓信號的電壓值是否處于所述穩壓源電壓值的35%至65%范圍之內。

2.根據權利要求1所述的一種基于NTC溫度傳感器的高精度溫度采集電路，其特征在于，所述基于NTC溫度傳感器的高精度溫度采集電路還包括診斷單元，所述診斷單元包括參考電阻，所述參考電阻為已知阻值的備用電阻，所述參考電阻通過所述第二開關陣列連接至整個電路。

3.一種使用權利要求2所述的基于NTC溫度傳感器的高精度溫度采集電路進行溫度采集的方法，其特征在于，包括步驟：

一、所述控制器控制所述第一開關陣列和所述第二開關陣列分別選擇連通其中一個標準電阻和其中一個NTC溫度傳感器；

二、所述AD轉換器采集所述所連通的標準電阻和所述所連通的NTC溫度傳感器之間的分壓信號并將其數字化后傳送給所述控制器；

三、所述控制器根據所述數字化后分壓信號與所述穩壓源電壓值的比例關系，以及所述標準電阻的阻值確定當前環境下所述所連通的NTC溫度傳感器的電阻值；

四、根據所述當前環境下的NTC溫度傳感器的電阻值確定所述NTC溫度傳感器的溫度值；

五、將所述NTC溫度傳感器的溫度值通過所述外部接口發送給外部設備。

4.一種如權利要求3所述的溫度采集的方法，其特征在于，所述步驟三之前還包括：

判斷所述數字分壓信號的電壓值是否處于所述穩壓源電壓值的35%至65%范圍之內，若是，則執行步驟三；否則，控制所述第一開關陣列連通其余的其中一個標準電阻，并重新采集所述所連通的標準電阻和所述所連通的NTC溫度傳感器之間的分壓信號后，再重復所述判斷。

5.一種如權利要求4所述的溫度采集的方法，其特征在于，所述步驟一之前還包括診斷步驟：

所述控制器控制所述第一開關陣列和所述第二開關陣列分別選擇連通其中一個標準電阻和所述參考電阻；

所述AD轉換器采集所述所連通的標準電阻和所述參考電阻之間的分壓值將其數字化后傳送給所述控制器；

所述控制器根據所述標準電阻與所述參考電阻阻值之間的比例關系，以及所述穩壓源的電壓值，計算所述所連通的標準電阻和所述參考電阻之間的理論分壓值；

比較所述采集的分壓值與所述理論分壓值是否相一致，若一致，則表明整個電路正常，否則，表明電路出現故障。