CN101666690B

CN101666690B - 模拟ntc传感器参数的方法及其装置

Info

Publication number: CN101666690B
Application number: CN2009101901216A
Authority: CN
Inventors: 秦宏武; 胡海林; 王志根; 冯磊; 刘建伟; 首召兵
Original assignee: Shenzhen H&T Intelligent Control Co Ltd
Current assignee: Shenzhen H&T Intelligent Control Co Ltd
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2029-09-08
Also published as: CN101666690A

Abstract

本发明涉及一种模拟NTC传感器参数的方法，包括如下步骤：设置当前的温度值；取得所述当前温度值对应的电阻值；依据所述电阻值，控制数字电位器输出该电阻值。本发明还涉及一种模拟NTC传感器参数的装置。实施本发明的模拟NTC传感器参数的方法及其装置，具有以下有益效果：由于采用电阻调节单元、按键输入单元及显示单元，且所述电阻调节单元在控制单元的控制下与显示单元所显示的值对应，故其模拟较为精确、使用方便。

Description

模拟NTC传感器参数的方法及其装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地说，涉及一种模拟NTC传感器参数的方法及其装置。

背景技术

NTC传感器(Negative Temperature Coefficient)是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻。其利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的。通常用作温度传感器等。在其测试电路中，一般用电阻箱来模拟NTC传感器的变化，一定的阻值对应的一个温度(R-T)，但是用电阻箱来模拟NTC传感器时，由于其电阻不具连惯性，导致其模拟的温度变化会产生间隔，不能精确地模拟其在温度变化时的电阻值变化。另外，在现有的模拟装置中没有显示界面，使用不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不精确、不方便的缺陷，提供一种精确模拟NTC传感器随温度变化的电阻值，且便于使用的一种模拟NTC传感器参数的方法及其校验装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种模拟NTC传感器参数的方法，包括如下步骤：

A)设置当前的温度值；

B)取得所述当前温度值对应的电阻值；

C)依据所述电阻值，控制数字电位器输出该电阻值。

在本发明所述的方法中，所述步骤A)进一步包括：增加或减少设定的温度值，并将所述设定的温度值显示出来。

在本发明所述的方法中，所述步骤B)进一步包括：查表取得所述温度值所对应的电阻值。

在本发明所述的方法中，所述步骤C)包括如下步骤：

C1)判断所述电阻值是否大于第一电阻值，如是，跳转到步骤C3)，如否，执行步骤C2)；

C2)调整第一数字电位器值使其等于所述电阻值，并返回；

C3)判断所述电阻值是否大于第二电阻值，如是，跳转到步骤C5)，如否，执行步骤C4)；

C4)调整第一数字电位器和第二数字电位器的值使其和等于所述电阻值，并返回；

C5)判断所述电阻值是否大于第三电阻值，如是，跳转到步骤C7)，如否，执行步骤C6)；

C6)调整第一数字电位器、第二数字电位器和第三数值电位器的值使其和等于所述电阻值，并返回；

C7)将所述第一数字电位器、第二数字电位器和第三数值电位器的值调整到最大，并返回。

在本发明所述的方法中，所述第二电阻值为所述第一电阻值的两倍，所述第三电阻值为所述第一电阻值的三倍。

本发明还涉及一种模拟NTC传感器参数的装置，包括用于设定所述当前温度的输入单元，用于显示所述设定温度值的显示单元，用于调节其电阻值、使其等于所述设定温度值所对应的电阻值的电阻调节单元以及控制上述各单元动作或接受上述单元输出数据的控制单元。

在本发明所述的装置中，所述控制单元包括MCU，其包括显示输出接口、按键输入接口、片选信号输出接口及控制信号输出接口；所述显示输出接口与所述显示单元连接，所述按键输入接口与所述输入单元连接，所述片选信号输出接口及控制信号输出接口与所述电子调节单元的相应端口连接。

在本发明所述的装置中，所述电阻调节单元包括多个其输出端串联的数字电位器，所述数字电位器包括用于输入控制信号调节其阻值的调节端以及输入片选信号用于设定所述数字电位器是否工作的片选端。

在本发明所述的装置中，所述多个数字电位器的调节端并联后与所述控制单元的控制信号输出端口连接，其片选端分别与所述控制单元的片选信号输出端连接或悬空。

在本发明所述的装置中，所述数字电位器的调节端包括SPI端口。

实施本发明的模拟NTC传感器参数的方法及其装置，具有以下有益效果：由于采用电阻调节单元、按键输入单元及显示单元，且所述电阻调节单元在控制单元的控制下与显示单元所显示的值对应，故其模拟较为精确、使用方便。

附图说明

图1是本发明模拟NTC传感器参数的方法及其装置实施例中方法流程图；

图2是所述实施例中装置的结构框图；

图3是所述实施例中装置的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明模拟NTC传感器参数的方法及其装置实施例中方法流程图中，其包括如下步骤：

S11开始：由本步骤开始对一个NTC传感器的一个温度对应电阻值的模拟。

S12按键设置温度值：在本步骤中，通过与控制单元连接的输入单元即按键设置本次模拟的温度值。在本实施例中，可以通过增、减按键以及确认按键调节该温度值，也可以通过C/F按键转换该温度值的单位。

S13显示当前温度值：在本步骤中，将控制单元接收到上述设置的温度值后，将其在显示单元上显示出来。在本实施例中该显示单元是LCD，当然，在其他实施例中，也可以是其他显示装置，例如LED等。

S14查表得到当前温度值对应的电阻值：在本步骤中，控制单元在得到上述设定的温度值的基础上，查询存储在其内部存储器中的该NTC传感器的温度-电阻对照表，取得该温度值对应的电阻值。在本实施例中，上述对照表是根据该NTC传感器的参数特性，事先编制并存储在上述控制单元的存储器中的。

S15所述阻值大于10K？在取得上述电阻值之后，本步骤判断该电阻值是否大于第一电阻值，如是，跳转到步骤S17，否则，执行步骤S16。由上面的叙述可知，在本实施例中，第一电阻值是10K。

S16 MCU输出串行数据到1个数字电位器，另两个写0：在本实施例该步骤中，控制单元(即MCU)输出串行数据到一个数字电位器，控制该数字电位器做出调节，使得其输出端上的值等于设定温度值对应的电阻值；而其他的数字电位器的控制信号写入0，使得其输出端上的电阻值为0。这是由于在本实施例中，采用的数字电位器的最大输出电阻值为10K，在本步骤中，由于该温度所对应的电阻值小于10K，因此，只要调节一个数字电位器即可，其他两个与该数字电位器串联的数字电位器不需要调节(即其输出端的值为0)即可。执行本步骤后，跳转到步骤S22。

S17所述阻值大于20K？在本步骤中，由于已判断该电阻值大于第一电阻值，在本步骤中，需要判断该电阻值是否大于第二电阻值。如果大于，跳转到步骤S19；否则，执行步骤S18。由上述叙述可知，在本实施例中，第二电阻值为20K。

S18 MCU输出串行数据到2个数字电位器，另一个写0：在本实施例该步骤中，控制单元(即MCU)输出串行数据到二个数字电位器，控制该数字电位器做出调节，使得其输出端上串联的值等于设定温度值对应的电阻值；而其他的数字电位器的控制信号写入0，使得其输出端上的电阻值为0。这是由于在本实施例中，采用的数字电位器的最大输出电阻值为10K，在本步骤中，由于该温度所对应的电阻值小于20K，因此，需要调节二个数字电位器，使其输出端的值串接方可得到上述电阻值，其他与这两个数字电位器串联的数字电位器不需要调节(即其输出端的值为0)即可。执行本步骤后，跳转到步骤S22。

S19所述阻值大于30K？在本步骤中，由于已判断该电阻值大于第二电阻值，在本步骤中，需要判断该电阻值是否大于第三电阻值。如果大于，跳转到步骤S21；否则，执行步骤S20。由上述叙述可知，在本实施例中，第三电阻值为30K。

S20 MCU输出串行数据到3个数字电位器：本步骤与上述步骤S18相似，不同之处在于，在本步骤中，需要本实施例中的三个数值电位器同时调节，才能得到其对应的电阻值，同样，执行步骤后，跳转到步骤S22。

S21 MCU输出0XFF到3个数字电位器：在本步骤中，由于该温度对应的电阻值大于第三电阻值，即30K，在本步骤中，将上述三个输出端串联的数字电位器在其输出端的电阻值调接到其最大值，即控制单元的控制信号为0XFF。

S22输出电阻值并退出：在上述步骤中，电阻调节单元的输出电阻值已经确定并调节，因此，本步骤中，退出本次调节。

本发明还涉及一种模拟NTC传感器参数的装置，如图2所示，在本实施例中，该装置包括：用于设定所述当前温度的输入单元2，用于显示所述设定温度值的显示单元3，用于调节其电阻值、使其等于所述设定温度值所对应的电阻值的电阻调节单元4以及控制上述各单元动作或接受上述单元输出数据的控制单元1。上述控制单元包括MCU，该MCU通过不同的I/O端口与上述各单元连接。这些I/O端口包括显示输出接口、按键输入接口、片选信号输出接口及控制信号输出接口，这些接口都是通过对MCU的通用I/O端口加以定义而得到的；其中，显示输出接口与显示单元3连接，按键输入接口与输入单元1连接，片选信号输出接口及控制信号输出接口与电阻调节单元4的相应端口连接。

在本实施例中，如图3所示，电阻调节单元4包括多个数字电位器，这些数字电位器的包括其阻值可在0到该电位器最大阻值之间调节的输出端、用于输入控制信号调节其输出端阻值的调节端以及输入片选信号用于设定所述数字电位器是否工作的片选端。在本实施例中，上述多个数字电位器的调节端并联后与所述控制单元的控制信号输出端口连接，其片选端分别与所述控制单元的片选信号输出端连接或悬空。

在本实施例中，上述数字电位器的数量是3个，当然，在其他实施例中，也可以是其他数值，例如，5个或6个。

在本实施例中，这些数字电位器的调节端是SPI端口。当然在其他实施例中，也可以是其他的芯片间的数据连接端口。

如上所述，本实施例提供了一种模拟NTC传感器参数的电路，包括电源部分，LCD显示部分，按键输入，NTC输出，MCU控制部分。其中电源部分采用电池供电，便于携带。LCD显示采用I/O口直接驱动，为设计节约了成本。NTC模拟输出部分采用3个数字电位器串联，该数字电位器是10K的SPI接口的数字电位器，8bit(256个抽头)(在其他实施例中还可以扩展成16bit，65536个抽头，精度更高，每一等份为0.1526欧，)，即每一等份可以分为39.0625欧。3个数字电位器串联，输出的阻值范围可达0～30K。MCU通过SPI接口输出串口数据，从而得到连续变化的阻值。根据NTC的R-T表，当温度一定的时候，可以输出对应的阻值。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种模拟NTC传感器参数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)设置当前的温度值；

B)查表取得所述当前温度值对应的电阻值；

C)依据所述电阻值，控制数字电位器输出该电阻值。

2.根据权利要求1所述的模拟NTC传感器参数的方法，其特征在于，所述步骤A)进一步包括：增加或减少设定的温度值，并将所述设定的温度值显示出来。

3.根据权利要求1所述的模拟NTC传感器参数的方法，其特征在于，所述步骤C)包括如下步骤：

C2)调整第一数字电位器值使其等于所述电阻值，并返回；

C6)调整第一数字电位器、第二数字电位器和第三数字电位器的值使其和等于所述电阻值，并返回；

C7)将所述第一数字电位器、第二数字电位器和第三数字电位器的值调整到最大，并返回。

4.根据权利要求3所述的模拟NTC传感器参数的方法，其特征在于，所述第二电阻值为所述第一电阻值的两倍，所述第三电阻值为所述第一电阻值的三倍。

5.一种模拟NTC传感器参数的装置，其特征在于，包括用于设定当前温度的输入单元，用于显示所述设定温度值的显示单元，用于调节其电阻值、使其等于所述设定温度值所对应的电阻值的电阻调节单元以及控制上述各单元动作或接受上述单元输出数据的控制单元。

6.根据权利要求5所述的模拟NTC传感器参数的装置，其特征在于，所述控制单元包括MCU，其包括显示输出接口、按键输入接口、片选信号输出接口及控制信号输出接口；所述显示输出接口与所述显示单元连接，所述按键输入接口与所述输入单元连接，所述片选信号输出接口及控制信号输出接口与所述电阻调节单元的相应端口连接。

7.根据权利要求6所述的模拟NTC传感器参数的装置，其特征在于，所述电阻调节单元包括多个其输出端串联的数字电位器，所述数字电位器包括用于输入控制信号调节其阻值的调节端以及输入片选信号用于设定所述数字电位器是否工作的片选端。

8.根据权利要求7所述的模拟NTC传感器参数的装置，其特征在于，所述多个数字电位器的调节端并联后与所述控制单元的控制信号输出端口连接，其片选端分别与所述控制单元的片选信号输出端连接或悬空。

9.根据权利要求8所述的模拟NTC传感器参数的装置，其特征在于，所述数字电位器的调节端包括SPI端口。