CN102798483A - 温度测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种能够提高数字温度检测信号的精度的温度测量系统。该温度测量系统具有：热敏电阻（21），其输出与温度对应的电压的温度检测信号；以及AD转换器（19），其对热敏电阻输出的温度检测信号进行模拟/数字转换，其中，将数字化后的温度检测信号取入到微计算机（15），该温度测量系统还具有：参考电路（14），其使用从电池供给的电源来生成基准电压；第一调节器（16），其使用基准电压来生成热敏电阻（21）的工作电压；以及第二调节器（13），其使用基准电压来生成AD转换器的工作电压。

Description

温度测量系统

技术领域

本发明涉及使用了热敏电阻的温度测量系统。

背景技术

目前，已知有使用热敏电阻来测量温度，将测量温度数字化并将其取入到微计算机，来用于温度控制等。

图3表示现有温度测量系统的一个例子的电路结构图。图3中，热敏电阻1的一端与电池2连接，热敏电阻1的另一端经由分压电阻（bleeder resistance）3接地。热敏电阻1与分压电阻3的连接点与AD转换器4连接，将通过热敏电阻1检测出的温度检测信号供给到AD转换器4。

调节器（regulator）5对从电池2供给的直流电压进行稳压后供给到AD转换器4和微计算机6。AD转换器4对温度检测信号进行模拟/数字转换后供给到微计算机6。微计算机6取入数字的温度检测信号，执行基于该温度检测信号的处理，控制例如未图示的驱动电路等。

此外，已知有如下技术：使用热敏电阻来生成对应于其电阻值的检测电压Vs，对检测电压Vs进行模拟数字转换后生成检测电压数据Dvs，使用检测电压数据Dvs来生成表存储器（table memory）104的地址，根据与该地址对应的温度数据Dt检测出预定的判定条件成立而输出热检测报知信号OUT，根据热检测报知信号OUT来输出热检测信号（例如参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2004-251852号公报

在现有温度测量系统中，当微计算机6启动未图示的点火器（igniter）等的驱动电路时，由于驱动电路消耗大电流所以有电池2的电压暂时降低等情况。并且，随着使用时间变长，电池2的电压缓缓降低。

当电池电压降低时，即使温度一定，热敏电阻1与分压电阻3的连接点的电压也降低。相反，由于从调节器5向AD转换器4恒压地供给稳压后的电压，所以AD转换器4与电池电压的降低几乎无关地进行通常动作，结果是电池电压降低时的AD转换器4输出的数字温度检测信号的值与电池电压没有降低的通常动作时相比变小，产生了数字温度检测信号的精度恶化这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于以上问题而提出的发明，其目的在于提供一种能够提高数字温度检测信号的精度的温度测量系统。

本发明第一实施方式的温度测量系统，具有：热敏电阻（21），其输出与温度对应的电压的温度检测信号；以及AD转换器（19），其对所述热敏电阻输出的温度检测信号进行模拟/数字转换，其中，将数字化后的温度检测信号取入到微计算机（15），所述温度测量系统还具有：参考电路（14），其使用从电池供给的电源来生成基准电压；第一调节器（16），其使用所述基准电压来生成所述热敏电阻（21）的工作电压；以及第二调节器（13），其使用所述基准电压来生成所述AD转换器（19）的工作电压。

优选的是，所述热敏电阻（21）的一端被供给由所述第一调节器（16）所生成的工作电压，所述热敏电阻（21）的另一端经由分压电阻（R11）接地，从所述热敏电阻（21）和所述分压电阻（R11）的连接点输出温度检测信号。

优选的是，设有多个所述热敏电阻，所述温度测量系统还具有：多路复用器（20），其选择所述多个热敏电阻（21~23）输出的温度检测信号中的某一个来供给到所述AD转换器（19）。

优选的是，所述多个热敏电阻（21~23）测定由多个气体燃烧器加热的锅底的温度。

此外，上述括号内的参考符号是为了易于理解而标注的，仅是一个例子，并不局限于图示的形态。

根据本发明，能够提高数字温度检测信号的精度。

附图说明

图1是本发明的温度测量系统的一个实施方式的电路结构图。

图2是模拟电路用的调节器的一个实施方式的电路图。

图3是现有的温度测量系统的一个例子的电路结构图。

符号说明

10温度测量系统

11电池

12数字电路用的调节器

13模拟电路用的调节器

14参考电路

15微计算机

16、17、18热敏电阻用调节器

19AD转换器

20多路复用器

21、22、23热敏电阻

M0~M3MOS晶体管

Ra、Rb、R1~R13电阻

OP0~OP3运算放大器

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

<温度测量系统的结构>

图1是本发明的温度测量系统的一个实施方式的电路结构图。图1中，电池11向温度测量系统10的整体供给电源VCC。电池11负极接地，正极与数字电路用的调节器12、模拟电路用的调节器13、参考电路14连接。

数字电路用的调节器12将从电池11供给的电源VCC稳压后作为电源电压Vcc1供给到微计算机15。从电池11向模拟电路用的调节器13供给电源VCC，并且从参考电路14向模拟电路用的调节器13供给基准电压Vref，根据基准电压Vref生成电源电压Vcc2（例如2.0V），将该电源电压Vcc2供给到热敏电阻用调节器16、17、18以及AD转换器19。

像这样将数字电路用的调节器12和模拟电路用的调节器13分离是为了防止在数字电路也就是微计算机15中产生的高频噪声混入到参考电路14、热敏电阻用调节器16、17、18、AD转换器19中。

参考电路14将从电池11供给的电源VCC稳压后产生基准电压Vref（例如1.5V），并将该基准电压Vref供给到模拟电路用的调节器13和热敏电阻用调节器16、17、18。

图2表示模拟电路用的调节器13的一个实施方式的电路图。调节器13由运算放大器OP0、P沟道MOS晶体管M0、串联连接的电阻Ra、Rb构成。向运算放大器OP0的同相输入端子供给基准电压Vref，运算放大器OP0的反相输入端子与电阻Ra、Rb的连接点连接。运算放大器OP0的输出端与MOS晶体管M0的栅极连接。

从电池11向MOS晶体管M0的源极供给电源VCC，MOS晶体管M0的漏极与电阻Ra的一端连接，电阻Rb的另一端接地。运算放大器OP0进行工作以使从电阻Ra、Rb的连接点反馈的电压与基准电压Vref相同，由此，使从MOS晶体管M0的漏极输出的电压Vcc2为例如2.0V等固定电压。

图1中，热敏电阻用调节器16由运算放大器OP1、P沟道MOS晶体管M1、串联连接的电阻R1、R2构成。向运算放大器OP1的同相输入端子供给基准电压Vref，运算放大器OP1的反相输入端子与电阻R1、R2的连接点连接。运算放大器OP1的输出端子与MOS晶体管M1的栅极连接。此外，从微计算机15向MOS晶体管M1的栅极供给选择信号。

从模拟电路用的调节器13向MOS晶体管M1的源极供给电源电压Vcc2，电阻R1的一端与MOS晶体管M1的漏极连接，电阻R2的另一端接地。运算放大器OP1进行工作以使从电阻R1、R2的连接点反馈的电压与基准电压Vref相同，由此，使从MOS晶体管M1的漏极输出的电压Vcc3为例如1.9V等固定电压。

此外，MOS晶体管M1的漏极经由端子TH1与热敏电阻21的一端连接。热敏电阻21的另一端经由分压电阻R11接地。热敏电阻21与分压电阻R11的连接点经由端子AN1与多路复用器（multiplexer）20连接，向多路复用器20的开关20a供给热敏电阻21的温度检测信号（电压）。

热敏电阻用调节器17由运算放大器OP2、P沟道MOS晶体管M2、串联连接的电阻R3、R4构成。向运算放大器OP2的同相输入端子供给基准电压Vref，运算放大器OP2的反相输入端子与电阻R3、R4的连接点连接。运算放大器OP2的输出端子与MOS晶体管M2的栅极连接。此外，从微计算机15向MOS晶体管M2的栅极供给选择信号。

从模拟电路用的调节器13向MOS晶体管M2的源极供给电源电压Vcc2，电阻R3的一端与MOS晶体管M2的漏极连接，电阻R4的另一端接地。运算放大器OP2进行工作以使从电阻R3、R4的连接点反馈的电压与基准电压Vref相同，由此，使从MOS晶体管M2的漏极输出的电压Vcc4为例如1.9V等固定电压。

此外，MOS晶体管M2的漏极经由端子TH2与热敏电阻22的一端连接。热敏电阻22的另一端经由分压电阻R12接地。热敏电阻22与分压电阻R12的连接点经由端子AN2与多路复用器20连接，向多路复用器20的开关20b供给热敏电阻22的温度检测信号（电压）。

热敏电阻用调节器18由运算放大器OP3、P沟道MOS晶体管M3、串联连接的电阻R5、R6构成。向运算放大器OP3的同相输入端子供给基准电压Vref，运算放大器OP3的反相输入端子与电阻R5、R6的连接点连接。运算放大器OP3的输出端子与MOS晶体管M3的栅极连接。此外，从微计算机15向MOS晶体管M3的栅极供给选择信号。

从模拟电路用的调节器13向MOS晶体管M3的源极供给电源电压Vcc2，电阻R5的一端与MOS晶体管M3的漏极连接，电阻R6的另一端接地。运算放大器OP3进行工作以使从电阻R5、R6的连接点反馈的电压与基准电压Vref相同，由此，使从MOS晶体管M3的漏极输出的电压Vcc5为例如1.9V等固定电压。

此外，MOS晶体管M3的漏极经由端子TH3与热敏电阻23的一端连接。热敏电阻23的另一端经由分压电阻R13接地。热敏电阻23与分压电阻R13的连接点经由端子AN3与多路复用器20连接，向多路复用器20的开关20c供给热敏电阻23的温度检测信号（电压）。

多路复用器20具有开关20a、20b、20c，通过来自微计算机15的控制使开关20a、20b、20c中的某一个接通，向AD转换器19供给温度检测信号。

从模拟电路用的调节器13向AD转换器19供给电源电压Vcc2，以该电源电压Vcc2为基准，将热敏电阻21~23的温度检测信号数字化。

微计算机15向MOS晶体管M1的栅极供给高阻抗（Hiz）、向MOS晶体管M2、M3的栅极供给高电平（H）的选择信号，使热敏电阻21~23中仅热敏电阻21工作，并且使多路复用器20的开关20a~20c中仅开关20c接通。由此，向AD转换器19供给热敏电阻21的温度检测信号（电压），将其数字化后供给到微计算机15。

此外，微计算机15向MOS晶体管M2的栅极供给高阻抗（Hiz）、向MOS晶体管M1、M3的栅极供给高电平（H）的选择信号，使热敏电阻21~23中仅热敏电阻22工作，并且使多路复用器20的开关20a~20c中仅开关20b接通。由此，向AD转换器19供给热敏电阻22的温度检测信号（电压），将其数字化后供给到微计算机15。

此外，微计算机15向MOS晶体管M3的栅极供给高阻抗（Hiz）、向MOS晶体管M1、M2的栅极供给高电平（H）的选择信号，使热敏电阻21~23中仅热敏电阻23工作，并且使多路复用器20的开关20a~20c中仅开关20a接通。由此，向AD转换器19供给热敏电阻23的温度检测信号（电压），将其数字化后供给到微计算机15。

微计算机15取入热敏电阻21~23各自输出的数字的温度检测信号并写入内置的存储器，执行基于该温度检测信号的处理。

例如，当将上述的温度测量系统安装于炉燃烧器（stove burner），并使用热敏电阻21~23来测量由炉燃烧器的三个气体燃烧器（gas burner）加热的锅底的温度时，执行各气体燃烧器中气体供给的阀调整处理等，以使三个气体燃烧器各自的锅底温度保持为预定温度。

这里，模拟电路用的调节器13和热敏电阻用调节器16~18一起根据从参考电路14供给的基准电压Vref生成电源Vcc2、Vcc3~Vcc5。因此，即使电池11的电压变动导致基准电压Vref变动，电源Vcc2和Vcc3~Vcc5也以相同的比例变动，使用Vcc2来进行AD转换的AD转换器19中的LSB（最下位比特位）以与基准电压Vref的变动相同的比例进行变动。

结果是，电池电压降低时的AD转换器19输出的数字温度检测信号的值为与电池电压没有降低的通常动作时相同的值，从而提高数字温度检测信号的精度。

Claims (4)

1.一种温度测量系统，具有：热敏电阻，其输出与温度对应的电压的温度检测信号；以及AD转换器，其对所述热敏电阻输出的温度检测信号进行模拟/数字转换，其中，将数字化后的温度检测信号取入到微计算机，所述温度测量系统的特征在于，还具有：

参考电路，其使用从电池供给的电源来生成基准电压；

第一调节器，其使用所述基准电压来生成所述热敏电阻的工作电压；以及

第二调节器，其使用所述基准电压来生成所述AD转换器的工作电压。

2.根据权利要求1所述的温度测量系统，其特征在于，

所述热敏电阻的一端被供给由所述第一调节器所生成的工作电压，所述热敏电阻的另一端经由分压电阻接地，从所述热敏电阻和所述分压电阻的连接点输出温度检测信号。

3.根据权利要求2所述的温度测量系统，其特征在于，

设有多个所述热敏电阻，

所述温度测量系统还具有：多路复用器，其选择所述多个热敏电阻输出的温度检测信号中的某一个来供给到所述AD转换器。

4.根据权利要求3所述的温度测量系统，其特征在于，

所述多个热敏电阻测定由多个气体燃烧器加热的锅底的温度。

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