CN104392518A - 一种用于检测指纹锁温度的检测系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于检测指纹锁温度的检测系统，包括温度比较模块，为温度比较模块提供恒定电流的两路电流源及电压放大模块，所述温度比较模块由一端与地连接的温度感应器件和基准电阻组成，所述温度感应器件和基准电阻的另一端与所述两路电流源的电流输出端连接；所述电压放大模块包括第一放大器，第二放大器、第一基准电阻和反馈电阻串。本发明所述一种用于检测指纹锁温度的检测系统，体积小，检测精度高，能够将指纹锁的过热信号传输到报警装置。通过使用成本极低的普通分离器件，大幅降低了制造成本。

Description

一种用于检测指纹锁温度的检测系统
  
技术领域
本发明涉及电子电路领域，具体地，涉及一种用于检测指纹锁温度的检测系统。 
背景技术
智能指纹锁的系统由智能监控器和电子锁具组成。二者异地放置。这里采用了线路复用技术，使电能供给和信息传输共用一根二芯电缆，提高了系统的可靠性、安全性。 
智能指纹锁处于接收状态时，以固定的格式接收电子锁具发来的报警信息和状态信息。对于报警信息，则马上通过LCD显示器及蜂鸣器发出声、光报警；对于状态信息，则存入内存，并与电子锁具在此时刻以前的历史状态进行比较，得出变化趋势，预测未来的状态变化，通过LCD显示器向值班人员提供相应信息，以供决策使用。智能监控器与电子锁具建立通信联系的同时，通过A/D转换器实时地监视流过通信线路的供电电流的变化，有效地防止人为因素造成的破坏，保证了通信线路的畅通。 
实现上述功能需要采用精密的电子芯片器件，这些器件对于工作温度都有较严格的要求，同时，当外界试图暴力破坏指纹锁，例如利用焊枪切割时，会产生高温，可能导致部分器件输出不可控的信号，导致指纹锁失灵。 
发明内容
为及时检测现有指纹锁的工作温度，对温度超出工作范围的不正常状况及时报警，本发明公开了一种一种用于检测指纹锁温度的检测系统。 
本发明所述一种用于检测指纹锁温度的检测系统，包括温度比较模块，为温度比较模块提供恒定电流的两路电流源及电压放大模块， 
所述温度比较模块由一端与地连接的温度感应器件和基准电阻组成，所述温度感应器件和基准电阻的另一端与所述两路电流源的电流输出端连接；所述温度感应器件为二极管或二极管形式连接的三极管；
所述电压放大模块包括第一放大器，AD转换器、第一基准电阻和反馈电阻串，所述第一放大器的正相输入端连接温度感应器件，反相输入端连接自身输出端并与反馈电阻串连接，所述反馈电阻串的另一端接地，反馈电阻串的中间节点与AD转换器的输入端连接。
优选的，所述温度感应器件为MTS102。 
具体的，所述两路电流源由第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第二放大器、第二基准电阻和基准电压组成，所述三个PMOS管的源极均与供电电源连接，栅极连接在一起并与第二放大器的输出端连接，第一PMOS管和第二PMOS管的漏极分别作为电流输出端，第三PMOS管的漏极连接第二放大器的反相输入端，第二基准电阻连接在第二放大器的反相输入端和地之间，第二放大器的正相输入端连接基准电压。 
进一步的，所述第二基准电阻为可调电阻。 
优选的，所述第一基准电阻为可调电阻。 
优选的，所述第一放大器输出端与地之间连接有补偿电容。 
本发明所述一种用于检测指纹锁温度的检测系统，体积小，检测精度高，能够将指纹锁的过热信号传输到报警装置。通过使用成本极低的普通分离器件，大幅降低了制造成本。 
附图说明
图1是本发明一种具体实施方式示意图； 
附图中标记及相应的零部件名称：A1-第一放大器，A2-第二放大器，R1-第一分压电阻，R2-第二分压电阻，R3-第一基准电阻，R4-第二基准电阻，PM1-第一PMOS管，PM2-第二PMOS管，PM3–第三PMOS管，SD-温度感应器件，VREF-基准电压，OUT-输出端。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。 
本发明所述一种用于检测指纹锁温度的检测系统，包括温度比较模块，为温度比较模块提供恒定电流的两路电流源及电压放大模块， 
所述温度比较模块由一端与地连接的温度感应器件和基准电阻组成，所述温度感应器件和基准电阻的另一端与所述两路电流源的电流输出端连接；所述温度感应器件为二极管或二极管形式连接的三极管；所述电压放大模块包括第一放大器，AD转换器、第一基准电阻和反馈电阻串，所述第一放大器的正相输入端连接温度感应器件，反相输入端连接自身输出端并与反馈电阻串连接，所述反馈电阻串的另一端接地，反馈电阻串的中间节点与AD转换器的输入端连接。
流过第一基准电阻R3的电流在R3上产生基准电压，同时流过温度感应器件的电流保证温度感应器件导通，在温度感应器件上的压降随着温度的变化而变化，所述温度感应器件为二极管或二极管形式连接的三极管；导通压降为负温度系数，随温度上升，导通压降下降，通过设定R3的阻值和电流，可以设定R3上的压降为基准电压。 
随着温度的上升，温度感应器件SD上的压降不断下降，第一放大器A1连接成跟随器形式，在输出端电压与SD上压降相同，通常温度感应器件设置在保险柜内，而其余器件都设置在保险柜外，距离较长，通过第一放大器A1增强输出电压信号的驱动能力，便于远距离传输，在A1输出端的电压经过反馈电阻串的分压后，输入AD转换器的反相输入端，转化为数字信号输出，在输出端OUT端得到表征检测温度的数字信号。如图1所示，反馈电阻串由串联的R1和R2组成，R1、R2的公共端作为反馈节点输入到AD转换器，利用反馈电阻串可以对第一放大器的输出电压进行分压，得到AD转换器适合的输入电压值。 
假设在SD上的压降为VS，R3上的压降为VR3,根据运算放大器原理，可以得到，在AD转换器的输入端电压VA=VS+（VR3-VS）(1+R2/R1)。实现了输出电压跟随温度感应器件压降的变化，同时利用反馈电阻串R1 和R2实现了增量的放大，利用VR3实现了对第一放大器的工作点建立，阈值的温度感应器件可以选择Motorola公司的 MTS102，实现低成本和高安全性。 
为方便调节，可以将第一基准电阻设置为可调电阻，可以调节VS电压，设置两个放大器的工作点，使检测范围始终符合两个放大器的特性，例如持续工作在放大器的输出线性区阶段，对信号能够跟随放大。为稳定运算放大器的输出，可以在第一放大器输出端与地之间连接补偿电容，增大运算放大器的相位裕度，提高稳定性。 
对于两路电流源，本发明提供一种优选的实施方式，如图1所示，所述两路电流源由第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第二放大器A2、第二基准电阻R4和基准电压VREF组成，所述三个PMOS管的源极均与供电电源连接，栅极连接在一起并与第二放大器的输出端连接，第一PMOS管和第二PMOS管的漏极分别作为电流输出端，第三PMOS管的漏极连接第二放大器的反相输入端，第二基准电阻连接在第二放大器的反相输入端和地之间，第二放大器的正相输入端连接基准电压。第二放大器A2使两个输入端电压相等，即流过第二基准电阻R4的电流等于基准电压VREF值除以R4阻值，通过镜像连接的三个PMOS管的VGS相等，则电流比例取决于三个PMOS管的宽长比之比，从而实现电流的精确设定和复制。所述第二基准电阻可以为可调电阻，方便调节流过三个PMOS管的电流。 
如上所述，可较好的实现本发明。 

Claims (6)

1.一种用于检测指纹锁温度的检测系统，其特征在于，包括温度比较模块，为温度比较模块提供恒定电流的两路电流源及电压放大模块， 
所述温度比较模块由一端与地连接的温度感应器件和基准电阻组成，所述温度感应器件和基准电阻的另一端与所述两路电流源的电流输出端连接；所述温度感应器件为二极管或二极管形式连接的三极管；
所述电压放大模块包括第一放大器，AD转换器、第一基准电阻和反馈电阻串，所述第一放大器的正相输入端连接温度感应器件，反相输入端连接自身输出端并与反馈电阻串连接，所述反馈电阻串的另一端接地，反馈电阻串的中间节点与AD转换器的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测指纹锁温度的检测系统，其特征在于，所述温度感应器件为MTS102。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测指纹锁温度的检测系统，其特征在于，所述两路电流源由第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第二放大器、第二基准电阻和基准电压组成，所述三个PMOS管的源极均与供电电源连接，栅极连接在一起并与第二放大器的输出端连接，第一PMOS管和第二PMOS管的漏极分别作为电流输出端，第三PMOS管的漏极连接第二放大器的反相输入端，第二基准电阻连接在第二放大器的反相输入端和地之间，第二放大器的正相输入端连接基准电压。
4.根据权利要求3所述的一种用于检测指纹锁温度的检测系统，其特征在于，所述第二基准电阻为可调电阻。
5.根据权利要求1所述的一种用于检测指纹锁温度的检测系统，其特征在于，所述第一基准电阻为可调电阻。
6.根据权利要求1所述的一种用于检测指纹锁温度的检测系统，其特征在于，所述放大器输出端与地之间连接有补偿电容。
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