新型温度传感器控制电路制造技术

本实用新型专利技术提出了新型的温度传感器控制电路，包括上拉电阻单元、温度传感器单元、转换单元和控制芯片；所述上拉电阻单元包括多组可控电阻单元，每组所述可控电阻是由电阻与可控开关串联形成，所述电阻一端连接电源输入端，另一端连接所述可控开关；所述可控开关连接温度传感器单元的输出端；所述温度传感器单元的输出端与转换单元输入端相连接，所述转换单元的输出端，连接控制芯片。

A new control circuit for temperature sensor

The utility model provides a temperature sensor control circuit model, including a pull-up resistor unit, temperature sensor unit, a conversion unit and a control chip; the pull-up resistor unit includes a plurality of controllable resistance units, wherein each group of controllable resistance is composed of a resistor and a controllable switch in series form, one end of the resistor is connected with the power supply input end and the other end is connected with the controllable switch; the controllable switch is connected with the output end of the temperature sensor unit; the output end and the input end of the switching unit temperature sensor unit connected to output end of the converting unit, connection control chip.

【技术实现步骤摘要】
新型温度传感器控制电路
本技术涉及电路设计
，特别涉及一种新型温度传感器控制电路。
技术介绍
传统的温度类传感器在匹配应用中对电路要求的差异性，常常需要切换上拉电阻，如图1所示，传统的温度类传感器信号采集电路架构在电路上配置一上拉电阻(上拉到5V电源)，使之与温度类传感器电阻Rx分压，将输出电压Uo输入到控制芯片进行处理，电压值Uo可用公式1计算得到。在应用过程中遇到以下问题：(1)在整个Rx测量变化范围内，上拉电阻R为一固定电阻值，信号输出范围较大，影响在某些范围段的信号精度。(2)每一个温度传感器均需要一个控制芯片端口进行信号采集，控制芯片硬件资源有限。因此，上拉电阻不能切换配置，使得温度类传感器的供应商可选范围少，同时，也容易导致控制芯片的硬件端口资源数量不足。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种新型温度传感器控制电路，包括上拉电阻单元、温度传感器单元、转换单元和控制芯片；所述上拉电阻单元包括多组可控电阻单元，每组所述可控电阻是由电阻与可控开关串联形成，所述电阻一端连接电源输入端，另一端连接所述可控开关；所述可控开关连接温度传感器单元的输出端；所述温度传感器单元的输出端与转换单元输入端相连接，所述转换单元的输出端连接控制芯片。优选的，所述转换单元包括ADC模块、第四可控开关SW4和恒流源；所述ADC模块一端连接第四可控开关SW4的控制端，所述第四可控开关SW4的另一端连接恒流源。优选的，所述上拉电阻单元至少包括三组可控电阻单元。进一步，所述上拉电阻单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一可控开关SW1、第二可控开关SW2、第三可控开关SW3；所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3一端并联至电源输入端，另一端依次分别连接第一可控开关SW1的一端、第二可控开关SW2的一端、第三可控开关SW3的一端，形成三组可控电阻单元；所述第一可控开关SW1的另一端、第二可控开关SW2的另一端、第三可控开关SW3的另一端并联并连接第四可控开关SW4的控制端。优选的，所述温度传感器单元包括温敏电阻RX和第一电容C1；温敏电阻RX与第一电容C并联，所述温敏电阻RX一端接地，另一端连接第四可控开关SW4的控制端。优选的，所述控制芯片选用ARM芯片。再进一步，转换单元的输出端，连接控制芯片的SPI通讯接口。根据本技术实施例的提供的一种新型温度传感器控制电路相比于现有技术至少具有以下优点：1、温度类传感器信号采集电路在不同的温度区间内上拉电阻可切换，并通过SPI通讯端口将传感器信号实时反馈给控制芯片，从而提高信号的精度，节约控制芯片资源。2、随着温度类传感器阻值Rx的变化，上拉电阻可以在R1/R2/R3之间切换，信号输出精度更高；对于不同范围的温度传感器，匹配更为简单容易。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为
技术介绍
中传统的温度类传感器信号采集电路示意图；图2为本技术提供的新型温度传感器控制电路的电路原理图；图3为本技术提供的新型温度传感器控制电路的工作流程图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。如图2所示，本技术实施例的新型温度传感器控制电路，包括上拉电阻单元1、温度传感器单元2、转换单元3和控制芯片4；上拉电阻单元1包括多组可控电阻单元，每组可控电阻是由电阻与可控开关串联形成，电阻一端连接电源输入端，另一端连接可控开关；可控开关连接温度传感器单元2的输出端；温度传感器单元2的输出端与转换单元3输入端相连接，转换单元3包括ADC模块、第四可控开关SW4和恒流源A1；ADC模块一端连接第四可控开关SW4的控制端，可控开关SW4的另一端连接恒流源A1，控制芯片选用ARM芯片；转换单元3的输出端连接控制芯片4的SPI通讯接口。恒流源A1是输出电流保持不变的电流源，是一种向负载提供恒定电流的电路。上拉电阻单元1至少包括三组可控电阻单元。进一步，上拉电阻单元1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一可控开关SW1、第二可控开关SW2、第三可控开关SW3；第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3一端并联至电源输入端，另一端一次分别连接第一可控开关SW1的一端、第二可控开关SW2的一端、第三可控开关SW3的一端；第一可控开关SW1的另一端、第二可控开关SW2的另一端、第三可控开关SW3的另一端并联并连接第四可控开关SW4的控制端。温度传感器单元2包括温敏电阻RX和第一电容C1；温敏电阻RX与第一电容C并联，温敏电阻RX一端接地，另一端连接第四可控开关SW4的控制端。控制芯片4选用带SPI接口的芯片,常见的单片机芯片例如ARM芯片、PIC芯片等都能实现此功能。如图3所示，本技术提供的新型温度传感器控制电路，具体判断温度类传感器的阻值的工作过程如下：(1)接通恒流源i，恒流源为温度类传感器电阻Rx提供电流；(2)ADC模块读取U＝i*Rx，控制芯片4计算得出Rx＝U/i；(3)根据计算得出的此时Rx的阻值，可控开关为Rx匹配选取合适的上拉电阻(R1、R2或R3)；(4)控制芯片根据公式(1)读取电压值，与MAP图比较后得出此时的对应的温度值。MAP图是指在信号处理过程中，需要如表1所示的数据，此类表格在电控柴油机控制过程中需要许多种，常见的有一维表格和二维表格。英文中将这些表格称之为MAP，通常也用其音译“脉谱”来表达。如表一所示，本申请的温度传感器选取NCT型温度传感器；表1温度传感器性能表温度/℃-40-10152080130电阻值/KΩ45.39.23.062.50.330.09该方法使温度类传感器信号采集电路在不同的温度区间内上拉电阻可切换，并通过SPI通讯端口将传感器信号实时反馈给控制芯片，从而提高信号的精度，节约控制芯片资源。随着温度类传感器阻值Rx的变化，上拉电阻可以在R1/R2/R3之间切换，信号输出精度更高；对于不同范围的温度传感器，匹配更为简单容易。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本技术的范围由所附权利要求及其等同限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型温度传感器控制电路，其特征在于，包括上拉电阻单元、温度传感器单元、转换单元和控制芯片；所述上拉电阻单元包括多组可控电阻单元，每组所述可控电阻是由电阻与可控开关串联形成，所述电阻一端连接电源输入端，另一端连接所述可控开关；所述可控开关连接温度传感器单元的输出端；所述温度传感器单元的输出端与转换单元输入端相连接，所述转换单元的输出端连接控制芯片。

【技术特征摘要】
1.一种新型温度传感器控制电路，其特征在于，包括上拉电阻单元、温度传感器单元、转换单元和控制芯片；所述上拉电阻单元包括多组可控电阻单元，每组所述可控电阻是由电阻与可控开关串联形成，所述电阻一端连接电源输入端，另一端连接所述可控开关；所述可控开关连接温度传感器单元的输出端；所述温度传感器单元的输出端与转换单元输入端相连接，所述转换单元的输出端连接控制芯片。2.根据权利要求1所述的新型温度传感器控制电路，其特征在于，所述转换单元包括ADC模块、第四可控开关(SW4)和恒流源；所述ADC模块一端连接第四可控开关(SW4)的控制端，所述第四可控开关(SW4)的另一端连接恒流源。3.根据权利要求1所述的新型温度传感器控制电路，其特征在于，所述上拉电阻单元至少包括三组可控电阻单元。4.根据权利要求3所述的新型温度传感器控制电路，其特征在于，所述上拉电阻单元包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第一可控开关(SW1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，
申请(专利权)人：河北鹿鸣环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13