CN104596664A - 温度检测电路和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度检测电路和空调器。其中，该温度检测电路包括：温度传感器；恒流源电路，与温度传感器相连接，用于为温度传感器提供恒流电源；放大电路，与恒流源电路的输出端相连接，用于对恒流源电路输出的信号进行放大的同时消除温度传感器两端的共模干扰；以及滤波电路，与放大电路相连接。通过本发明，从而解决了现有技术中温度检测电路检测出的温度不准确的问题，达到了提高温度检测电路检测温度的准确性的效果。

Description

温度检测电路和空调器

技术领域

本发明涉及空调器领域，具体而言，涉及一种温度检测电路和空调器。

背景技术

目前大型中央空调压缩机电机绕组温度检测采用的是PT100温度传感器，其内部采用专用集成芯片设计的信号采集和转换电路，最终输出电压或电流测量信号。这种PT100温度传感器采集精度高，效果好，但是，当PT100温度传感器布置在大型中央空调压缩机电机内部时，由于压缩机运行电流有几百安培，存在极强的电磁干扰，使得温度检测电路无法实现有效检测，造成检测出的温度不准确。

针对现有技术中温度检测电路检测出的温度不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种温度检测电路和空调器，以解决现有技术中温度检测电路检测出的温度不准确的问题。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种温度检测电路。根据本发明的温度检测电路包括：温度传感器；恒流源电路，与所述温度传感器相连接，用于为所述温度传感器提供恒流电源；放大电路，与所述恒流源电路的输出端相连接，用于对所述恒流源电路输出的信号进行放大的同时消除所述温度传感器两端的共模干扰；以及滤波电路，与所述放大电路相连接。

进一步地，所述放大电路包括第一放大电路和第二放大电路，其中，所述第一放大电路用于消除所述温度传感器两端的共模干扰；所述第二放大电路用于对所述信号进行放大处理。

进一步地，所述第一放大电路包括：第一支路，与所述温度传感器的第一端相连接，用于接收所述温度传感器第一端的信号；第二支路，与所述温度传感器的第二端相连接，用于接收所述温度传感器第二端的信号。

进一步地，所述第一支路包括：第一运算放大器U2，正向输入端与所述温度传感器的第一端相连接，在反向输入端与所述第一运算放大器U2的输出端之间连接有第一电阻R5，所述第一运算放大器U2的反向输入端与所述第一电阻R5连接于第一节点；

所述第二支路包括：第二运算放大器U1，正向输入端与所述温度传感器的第二端相连接，在反向输入端与所述第二运算放大器U1的输出端之间连接有第二电阻R8，所述第二运算放大器U1的反向输入端与所述第二电阻R8连接于第二节点，其中，在所述第一节点和所述第二节点之间连接有第三电阻R9。

进一步地，所述第二放大电路包括：第三运算放大器U4，所述第三运算放大器U4的输出端为所述第二放大电路的输出端；第三电阻R22，第一端与所述第一支路的输出端相连接，第二端连接有第四电阻R26和所述第三运算放大器U4，其中，所述第三电阻R22的第二端与所述第三运算放大器U4的正向输入端相连接；第五电阻R21，第一端与所述第二支路的输出端相连接，第二端与第六电阻R23的第一端相连接，其中，所述第五电阻R21和所述第六电阻R23的连接点与所述第三运算放大器U4的反向输入端相连接。

进一步地，所述恒流源电路包括：稳压器U5，用于提供基准电压；恒流源子电路，与所述稳压器U5的输出端相连接，用于为所述温度传感器提供稳定电流。

进一步地，所述恒流源子电路包括：三极管Q2，发射极与所述温度传感器的第一端相连接，集电极通过电阻连接高电平；第四运算放大器U8，正向输入端与所述稳压器U5的输出端相连接，输出端通过第七电阻R10与所述三极管Q2的基极相连接，负向输入端与所述温度传感器的第二端相连接；第八电阻R19，与所述第四运算放大器U8的负向输入端和所述温度传感器的第二端相连接，其中，所述温度传感器的两端分别作为所述恒流源电路的第一输出和第二输出端。

进一步地，所述温度检测电路包括：RC滤波电路，输入端与所述放大电路的输出端相连接。

进一步地，所述温度检测电路还包括：LC滤波电路，输入端与所述RC滤波电路的输出端相连接。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种空调器。根据本发明的空调器包括：该空调器包括上述温度检测电路。

根据发明实施例，采用温度传感器；恒流源电路，与温度传感器相连接，用于为温度传感器提供恒流电源；放大电路，与恒流源电路的输出端相连接，用于对恒流源电路输出的信号进行放大的同时消除温度传感器两端的共模干扰；以及滤波电路，与放大电路相连接，通过放大电路对输出的电压信号进行放大，同时抑制温度传感器的共模干扰，再通过滤波电路进行滤波，从而提高了温度检测电路的抗干扰性，减少了电磁干扰对温度传感器的干扰，也就提高温度检测电路的检测准确性，从而解决了现有技术中温度检测电路检测出的温度不准确的问题，达到了提高温度检测电路检测温度的准确性的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的温度检测电路的示意图；

图2是根据本发明实施例的恒流源电路的电路图；

图3是根据本发明实施例的放大电路的电路图；

图4是根据本发明实施例的RC滤波电路的电路图；以及

图5是根据本发明实施例的LC滤波电路的电路图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提供了一种温度检测电路。该温度检测电路采用分立元件的组合实现恒流源的输出，将输出的恒定电流提供给温度传感器的检测电阻，根据检测电阻的电阻值的变化确定对应的电压值，对电压值进行放大处理，在放大信号的同时一致检测电阻两端的共模干扰，抑制了压缩机运行电流。对温度传感器的电磁干扰，从而解决了现有技术中温度检测电路检测出的温度不准确的问题，达到了提高温度检测电路检测温度的准确性的效果。

图1是根据本发明实施例的温度检测电路的示意图。如图所示，该温度检测电路包括：温度传感器10。恒流源电路30，与温度传感器10相连接，用于为温度传感器10提供恒流电源。放大电路50，与恒流源电路30的输出端相连接，用于对恒流源电路30输出的信号进行放大的同时消除温度传感器10两端的共模干扰。滤波电路70，与放大电路50相连接。

由恒流源电路30为温度传感器10提供恒流电，使得流经温度传感器10的电流为恒定的，那么根据温度传感器10的输出电压值就能计算出温度传感器10的检测电阻的电压，从而可以得出对应的温度值。为了提高检测出的温度值的准确性，通过放大电路50对输出的电压信号进行放大，同时抑制温度传感器10的共模干扰，再通过滤波电路70进行滤波，从而提高了温度检测电路的抗干扰性，减少了电磁干扰对温度传感器的干扰，也就提高温度检测电路的检测准确性，从而解决了现有技术中温度检测电路检测出的温度不准确的问题，达到了提高温度检测电路检测温度的准确性的效果。

以下结合图2至图5对本发明实施例进行说明。

图2是根据本发明实施例的恒流源电路的示意图。如图2所示，该恒流源电路包括：稳压器U5，用于提供基准电压；恒流源子电路，与稳压器U5的输出端相连接，用于为温度传感器提供稳定电流。

具体地，恒流源子电路包括：三极管Q2，发射极与温度传感器的第一端相连接，集电极通过电阻连接高电平；第四运算放大器U8-A，正向输入端与稳压器U5的输出端相连接，输出端通过第七电阻R10与三极管Q2的基极相连接，负向输入端与温度传感器的第二端相连接；第八电阻R19，与第四运算放大器U8-A的负向输入端和温度传感器的第二端相连接，其中，温度传感器的两端分别作为恒流源电路的第一输出PT100_1和第二输出端PT100_2。

稳压器U5的管脚1可提供基准电压2.5V，通过控制电阻R36、R37的阻值调整R37的管脚2处的电压为2.4V。第四运算放大器U8-A起电压跟随作用。根据运算放大器的特性，第四运算放大器U8-A的管脚2和管脚3可以作为“虚短”，即两处的电位近似一样，故可确定R19两端压降固定为2.4V，那么只要三极管Q2导通时，那流经温度传感器的PT100的电流则是恒定的，只要检测出温度传感器PT100两端的电压值，则可以计算出温度传感器PT100的电阻值，从而可以得出对应的温度值，即实现了温度的检测。

图2所示的恒流源电路还包括电容C1和电容C2，与稳压器U5并联。在稳压器U5的第三端还连接有电阻R2，电阻R2的第一端连接12V电压，第二端连接电阻R1的第二端，电阻R1的第一端连接电阻R36的第二端，电阻R36的第一端与电阻R37的第二端连接，电阻R37的第一端接地。电阻R36和电阻R37的连接点连接到第四运算放大器U8-A的正向输入端。电阻R10的第一端连接第四运算放大器U8-A的输出端，第二端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连电阻R31，发射极连接温度传感器PT100。

图3是根据本发明实施例的放大电路的示意图。如图3所示，该放大电路包括第一放大电路和第二放大电路，其中，第一放大电路用于消除温度传感器两端的共模干扰。第二放大电路用于对信号进行放大处理。由于温度传感器两端输出的电压比较小，采样前需要对电压进行放大处理，通过放大电路能够在对信号进行放大的同时抑制共模干扰，能够电磁干扰对温度传感器的影响而导致的检测不准确的问题。具体地，该第一放大电路包括：第一支路，与温度传感器的第一端相连接，用于接收温度传感器第一端的信号。第二支路，与温度传感器的第二端相连接，用于接收温度传感器第二端的信号。

具体地，第一支路包括：第一运算放大器U2-B，正向输入端与温度传感器的第一端相连接，在反向输入端与第一运算放大器U2-B的输出端之间连接有第一电阻R5，第一运算放大器U2-B的反向输入端与第一电阻R5连接于第一节点；

第二支路包括：第二运算放大器U1-B，正向输入端与温度传感器的第二端相连接，在反向输入端与第二运算放大器U1-B的输出端之间连接有第二电阻R8，第二运算放大器U1-B的反向输入端与第二电阻R8连接于第二节点，其中，在第一节点和第二节点之间连接有第三电阻R9。

图3的第一支路的第一输入端V1与图2的第一输出端PT100_1相连接，第二支路的输入端V2与图2的第二输出端PT100_2相连接，第一放大电路为由第一支路和第二支路构成的差分比例放大电路，能够抑制温度传感器两端的共模干扰。

具体地，如图3所示，第二放大电路包括：第三运算放大器U4-A，第三运算放大器U4-A的输出端为第二放大电路的输出端；第三电阻R22，第一端与第一支路的输出端相连接，第二端连接有第四电阻R26和第三运算放大器U4，其中，第三电阻R22的第二端与第三运算放大器U4-A的正向输入端相连接；第五电阻R21，第一端与第二支路的输出端相连接，第二端与第六电阻R23的第一端相连接，其中，第五电阻R21和第六电阻R23的连接点与第三运算放大器U4-A的反向输入端相连接。

第二放大电路的一个输入端与第一支路的输出端相连接，另外一个输入端与第二支路的输出端相连，用于对第一放大电路输出的电压信号进行信号放大，其中，第二放大电路的输出端的电压为：

其中，R23/R21＝R26/R22，且R5＝R8。

由于采用上述分立的元件组合代替了现有技术的集成芯片，需要对放大后的电压信号进行滤波处理，即在第二放大电路后连接RC滤波电路和LC滤波电路。RC滤波电路和LC滤波电路可以是常用的滤波电路，具体地，如图4和图5所示。

图4是根据本发明实施例的RC滤波电路的示意图。如图4所示，该RC滤波电路，输入端与放大电路的输出端相连接。RC滤波电路为二阶低通RC滤波电路，滤波截止频率为其中，可以设R6＝R7，C7＝C8。具体地，第二放大电路的输出端连接电阻R7，电阻R7的第二端连接电阻R6的第一端和电容C7的一端，电容C7的另一端连接运算放大器U3-A的负向输入端和输出端；电阻R6的第二端连接于运算放大器U3-A的正向输入端，并且连接有电容C8，运算放大器U3-A的输出端作为RC滤波电路的输出端。

图5是根据本发明实施例的RC滤波电路的示意图。如图5所示，该LC滤波电路，输入端与RC滤波电路的输出端相连接。与RC滤波电路的输出端相连的为电感L5的一端，电感L5的另外一端连接有并联的电容C19和电容C21，其中，电容C21的一端接地，另外一端连接电感L5并作为LC滤波电路的结果输出端。LC滤波电路可以提高整个电路的可靠性。

通过RC滤波电路和LC滤波电路进行滤波，能够进一步降低外界干扰对检测准确度的影响，能够进一步提高该温度检测电路的检测准确性。

本发明实施例还提供了一种空调器，该空调器可以设置有图2至图5所示的上述温度检测电路。通过上述温度检测电路，利用放大电路在放大信号的同时抑制共模干扰的效果，可以降低电磁干扰对温度检测电路的检测精度的影响，从而解决了现有技术中温度检测电路检测出的温度不准确的问题，达到了提高温度检测电路检测温度的准确性的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温度检测电路，其特征在于，包括：

温度传感器；

恒流源电路，与所述温度传感器相连接，用于为所述温度传感器提供恒流电源；

放大电路，与所述恒流源电路的输出端相连接，用于对所述恒流源电路输出的信号进行放大的同时消除所述温度传感器两端的共模干扰；以及

滤波电路，与所述放大电路相连接。

2.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述放大电路包括第一放大电路和第二放大电路，其中，

所述第一放大电路用于消除所述温度传感器两端的共模干扰；

所述第二放大电路用于对所述信号进行放大处理。

3.根据权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述第一放大电路包括：

第一支路，与所述温度传感器的第一端相连接，用于接收所述温度传感器第一端的信号；

第二支路，与所述温度传感器的第二端相连接，用于接收所述温度传感器第二端的信号。

4.根据权利要求3所述的温度检测电路，其特征在于，

所述第一支路包括：第一运算放大器U2，正向输入端与所述温度传感器的第一端相连接，在反向输入端与所述第一运算放大器U2的输出端之间连接有第一电阻R5，所述第一运算放大器U2的反向输入端与所述第一电阻R5连接于第一节点；

所述第二支路包括：第二运算放大器U1，正向输入端与所述温度传感器的第二端相连接，在反向输入端与所述第二运算放大器U1的输出端之间连接有第二电阻R8，所述第二运算放大器U1的反向输入端与所述第二电阻R8连接于第二节点，

其中，在所述第一节点和所述第二节点之间连接有第三电阻R9。

5.根据权利要求3所述的温度检测电路，其特征在于，所述第二放大电路包括：

第三运算放大器U4，所述第三运算放大器U4的输出端为所述第二放大电路的输出端；

第三电阻R22，第一端与所述第一支路的输出端相连接，第二端连接有第四电阻R26和所述第三运算放大器U4，其中，所述第三电阻R22的第二端与所述第三运算放大器U4的正向输入端相连接；

第五电阻R21，第一端与所述第二支路的输出端相连接，第二端与第六电阻R23的第一端相连接，其中，所述第五电阻R21和所述第六电阻R23的连接点与所述第三运算放大器U4的反向输入端相连接。

6.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述恒流源电路包括：

稳压器U5，用于提供基准电压；

恒流源子电路，与所述稳压器U5的输出端相连接，用于为所述温度传感器提供稳定电流。

7.根据权利要求6所述的温度检测电路，其特征在于，所述恒流源子电路包括：

三极管Q2，发射极与所述温度传感器的第一端相连接，集电极通过电阻连接高电平；

第四运算放大器U8，正向输入端与所述稳压器U5的输出端相连接，输出端通过第七电阻R10与所述三极管Q2的基极相连接，负向输入端与所述温度传感器的第二端相连接；

第八电阻R19，与所述第四运算放大器U8的负向输入端和所述温度传感器的第二端相连接，

其中，所述温度传感器的两端分别作为所述恒流源电路的第一输出和第二输出端。

8.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度检测电路包括：

RC滤波电路，输入端与所述放大电路的输出端相连接。

9.根据权利要求8所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度检测电路还包括：

LC滤波电路，输入端与所述RC滤波电路的输出端相连接。

10.一种空调器，包括权利要求1-9中任一项所述的温度检测电路。