[發明專利]基于溫度傳感器電路的模擬輸出方法、系統、介質及設備

有效

• 申請號: 201911167920.1
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN110968144B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 謝芳
• 申請（專利權）人: 上海申矽凌微電子科技有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種基于溫度傳感器電路的模擬輸出方法、系統、介質及設備，包括：正溫度系數電壓獲取步驟：通過三極管基極發射極電壓或者二極管正向電壓的差值實現正溫度系數電壓，獲取正溫度系數電壓信息；負溫度系數電壓獲取步驟：獲取負溫度系數的電壓信息；正常工作范圍內，溫度系數為每增加一度，二極管或三極管PN結壓降下降約2mV；模擬輸出獲取步驟：根據正溫度系數電壓信息、負溫度系數電壓，獲取模擬輸出結果信息。本發明通過配置不同的正溫度系數的分量和負溫度系數的分量，可以實現多種溫度系數的模擬溫度傳感器。電路實現簡單，成本低，功耗小，抗干擾性好，溫度曲線精度高。

技術領域

本發明涉及模擬電路領域，具體地，涉及一種基于溫度傳感器電路的模擬輸出方法、系統、介質及設備。

背景技術

在當今的很多的電路應用中，需要測量環境的溫度或者感應溫度并通過反饋進行控溫，甚至進行過溫報警或者保護。將環境的溫度轉換成一個模擬電壓，實現了環境溫度到電壓的轉換，也就是模擬溫度傳感器，這種傳感器應用廣泛。現有技術在如何實現簡單的，成本低的，功耗小的，抗干擾性好的，溫度曲線精度高的電路上仍然有待提升的空間。

專利文獻109443601A公開了一種基于熱電阻的高精度多點溫度測量系統及校準方法，包括鏈式溫度傳感器、模擬開關電路、信號采集單元、單片機和顯示單元。鏈式溫度傳感器包括多個熱電阻溫度敏感元件；模擬開關電路的控制端與單片機的輸出端連接；信號采集單元由模數轉換芯片組成，熱電阻溫度敏感元件的信號輸出端通過模擬開關電路與模數轉換芯片的輸入端連接；檢測到的熱電阻溫度敏感元件的電壓值被轉換為阻值R存儲于模數轉換芯片內，單片機可通過SPI通信獲取采集的熱電阻阻值R，以經過分析計算得到的溫度校準方法為基礎，在單片機中實現數據處理，得到準確的溫度值。該專利在如何實現簡單的，成本低的，功耗小的，抗干擾性好的，溫度曲線精度高的電路上仍然有待提升的空間。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于溫度傳感器電路的模擬輸出方法、系統、介質及設備。

根據本發明提供的一種基于溫度傳感器電路的模擬輸出方法，包括：

正溫度系數電壓獲取步驟：通過三極管基極發射極電壓或者二極管正向電壓的差值實現正溫度系數電壓，獲取正溫度系數電壓信息；

負溫度系數電壓獲取步驟：通過一個電流流過二極管PN結或者三極管PN結就能實現負溫度系數電壓，獲取負溫度系數的電壓信息；

正常工作范圍內，溫度系數為每增加一度，二極管或三極管PN結壓降下降約2mV；

模擬輸出獲取步驟：根據正溫度系數電壓信息、負溫度系數電壓，獲取模擬輸出結果信息。

優選地，所述正溫度系數電壓獲取步驟包括：

第一計算步驟：利用公式：

VOUT(T)＝P·(Unit_PTCV(T))-N·(Unit_NTCV(T))

能夠得到VOUT(T)為正溫度系數輸出電壓。通過配置不同的P和N的組合，能夠實現不同的正溫度系數輸出電壓，Unit_NTCV(T)為單位負溫度系數電壓，Unit_PTCV(T)為單位正溫度系數電壓；

其中，P代表單位正溫度系數電壓的個數，N代表單位負溫度系數電壓的個數；。

利用如下公式獲取與絕對溫度值成正比的正溫度系數的電壓：