CN105277293B - 一种温度检测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业温度检测技术领域，尤其涉及一种温度检测方法和系统。在本发明实施例中，所述温度检测方法仅采用较简单的加法、减法和移位算法，而没有运用乘法和除法等较复杂的运算，使温度检测更加快捷，提高了温度检测效率，并且该温度检测方法可以在一些相对古老的芯片中使用，节约了开发人员更换新的芯片的成本。

Description

一种温度检测方法和系统

技术领域

本发明涉及工业温度检测技术领域，尤其涉及一种温度检测方法和系统。

背景技术

随着社会进步和工业发展，人们越来越重视温度对产品的影响，许多产品对温度范围要求严格。在日常生活及工业生产过程中，经常要对温度进行检测和监控。

但传统的温度检测方法存在以下缺点：(1)传统的温度检测方法在一些比较古老的芯片中不能使用，为此开发人员需更换比较好的芯片从而增加了成本；(2)传统的温度检测方法相对较繁琐，在温度检测时计算过程较复杂，降低了温度检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温度检测方法和系统，旨在解决传统的温度检测方法在一些比较古老的芯片中不能使用，为此开发人员需更换比较好的芯片从而增加了成本，以及传统的温度检测方法相对较繁琐，在温度检测时计算过程较复杂，降低温度检测效率的问题。

本发明是这样实现的，本发明提供了一种温度检测方法，所述温度检测方法包括以下步骤：

检测热敏电阻两端的电压值；

将所述电压值转换为所述热敏电阻的模数转换值AD’；

根据预设的对应表，查出与所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的编号I；

采用如下公式，计算所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的温度值T，

T＝I+T₁-1

其中，I为所述预设的对应表中数据的编号，T₁为编号1所对应的温度值。

进一步的，所述根据预设的对应表，查出与所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的编号I的步骤之前还包括：

根据热敏电阻的特性，预设对应表，所述预设的对应表中包含四列数据，分别为编号I、热敏电阻的温度值T、热敏电阻的阻值R和热敏电阻的模数转换值AD，其中所述编号I为正整数，且按顺序排列，所述热敏电阻的温度值T之间的间隔为1，且按照从小到大的顺序排列。

进一步的，所述根据热敏电阻的特性，预设对应表的具体步骤为：

根据所述热敏电阻的特性，确定所述热敏电阻在不同温度值T下所对应的热敏电阻的阻值R；

根据所述热敏电阻的外围电路，确定所述热敏电阻的阻值R转换为所述热敏电阻的模数转换值AD的公式为：

根据公式计算出所述热敏电阻在不同阻值R下所对应的热敏电阻的模数转换值AD，将计算出的热敏电阻的模数转换值AD四舍五入化为整数。

本发明还提供了一种温度检测系统，所述温度检测系统包括：

温度检测模块，用于检测热敏电阻两端的电压值；

转换模块，用于将所述电压值转换为所述热敏电阻的模数转换值AD’；

查表模块，用于根据预设的对应表，查出与所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的编号I；

计算模块，用于采用如下公式，计算所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的温度值T：

T＝I+T₁-1

其中，I为所述预设的对应表中数据的编号，T₁为编号1所对应的温度值。

进一步的，所述温度检测系统还包括：

预设模块，用于根据热敏电阻的特性，预设对应表，所述预设的对应表中包含四列数据，分别为编号I、热敏电阻的温度值T、热敏电阻的阻值R和热敏电阻的模数转换值AD，其中所述编号I为正整数，且按顺序排列，所述热敏电阻的温度值T之间的间隔为1，且按照从小到大的顺序排列。

进一步的，所述预设模块包括：

第一处理单元，用于根据所述热敏电阻的特性，确定所述热敏电阻在不同温度值T下所对应的热敏电阻的阻值R；

第二处理单元，用于根据所述热敏电阻的外围电路，确定所述热敏电阻的阻值R转换为所述热敏电阻的模数转换值AD的公式为：

根据公式计算出所述热敏电阻在不同阻值R下所对应的热敏电阻的模数转换值AD，将计算出的热敏电阻的模数转换值AD四舍五入化为整数。

在本发明实施例中，所述温度检测方法仅采用较简单的加法、减法和移位算法，而没有运用乘法和除法等较复杂的运算，使温度检测更加快捷，提高了温度检测效率，并且该温度检测方法可以在一些相对古老的芯片中使用，节约了开发人员更换芯片的成本。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的温度检测方法的流程图；

图2是本发明第一实施例提供的温度检测方法中热敏电阻的电阻值R转换为热敏电阻的模数转换值AD时的电路图；

图3是本发明第二实施例提供的温度检测系统的模块图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一实施例

本发明的第一实施例提供了一种温度检测方法。

图1示出了本发明第一实施例提供的温度检测方法的流程图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

一种温度检测方法，包括以下步骤：

步骤S11：检测热敏电阻两端的电压值；

所述热敏电阻作为温度传感器，用于采集外部元器件的温度值，然后根据热敏电阻的特性可得到该温度值下的热敏电阻的电阻值R，利用如下公式，则可计算出热敏电阻两端的电压值：

V＝I·R (1)

其中，V为热敏电阻两端的电压值，I为流经热敏电阻的电流值，R为热敏电阻的电阻值。

步骤S12：将所述电压值转换为所述热敏电阻的模数转换值AD’；

步骤S13：根据预设的对应表，查出与所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的编号I；

在步骤S13之前，还包括以下步骤：根据热敏电阻的特性，预设对应表(以负温度系数热敏电阻NTC为例)，所述预设的对应表中包含四列数据，分别为编号I、热敏电阻的温度值T、热敏电阻的阻值R和热敏电阻的模数转换值AD，其中编号I为正整数，且按顺序排列，所述热敏电阻的温度值T之间的间隔为1，且按照从小到大的顺序排列。根据所述热敏电阻的特性，确定所述热敏电阻在不同温度值T下所对应的热敏电阻的阻值R；根据所述热敏电阻的外围电路，确定所述热敏电阻的阻值R转换为所述热敏电阻的模数转换值AD的公式为：

根据公式(2)，计算出所述热敏电阻在不同阻值R下所对应的热敏电阻的模数转换值AD，将计算出的热敏电阻的模数转换值AD四舍五入化为整数。如下表1：

表1

编号I	温度值T	热敏电阻的阻值R	热敏电阻的模数转换值AD
				1	-3	31.2030	193
2	-2	29.8620	191
				3	-1	28.5861	189
4	0	27.3720	187

......

......

......

......

作为本发明的一实施例，图2示出了所述热敏电阻的外围电路，包括第一热敏电阻传感器NTC1、第二热敏电阻传感器NTC2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2和芯片U1，所述第一热敏电阻传感器NTC1的一个端口通过电阻R1接5V正电源，同时通过电容C1接地，通过电阻R3与所述芯片U1的第一温度检测端口P1连接，所述第一热敏电阻传感器NTC1的另一个端口接地；所述第二热敏电阻传感器NTC2的一个端口通过电阻R2接5V正电源，同时通过电容C2接地，通过电阻R4与所述芯片U1的第二温度检测端口P2连接，所述第二热敏电阻传感器NTC2的另一个端口接地。可选的，所述电路可包括多个热敏电阻温度传感器，并且与芯片U1的连接方式和上述连接方式相同。

作为本发明的一实施例，根据预设的对应表，查出与所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的编号I具体为：

获取所述预设的对应表中数据的个数，即编号I的最大值，记为M；

将热敏电阻的模数转换值AD’与所述预设的对应表中中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较；

若热敏电阻的模数转换值AD’等于或近似等于所述预设的对应表中中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD，则记录该中间编号I；

若热敏电阻的模数转换值AD’小于所述预设的对应表中中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD，则将预设的对应表中中间编号及其之后的数据排除掉，再按照同样的方法，将热敏电阻的模数转换值AD’与剩余数据中中间编号对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较，直到热敏电阻的模数转换值AD’等于或近似等于预设的对应表中热敏电阻的模数转换值AD，记录此时热敏电阻的模数转换值AD所对应的编号I；

若热敏电阻的模数转换值AD’大于所述预设的对应表中中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD，则将预设的对应表中中间编号及其之前的数据排除掉，再按照同样的方法，将检测到的热敏电阻的模数转换值AD’与剩余数据中中间编号对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较，直到检测到的热敏电阻的模数转换值AD’等于或近似等于预设的对应表中电阻的模数转换值AD，记录此时热敏电阻的模数转换值AD所对应的编号I。

步骤S14：采用如下公式，计算所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的温度值T：

T＝I+T₁-1 (3)

其中，I为所述预设的对应表中数据的编号，T₁为编号1所对应的温度值。

以下以一个具体的例子作为简单说明：

检测热敏电阻两端的电压值；

将所述电压值转换为所述热敏电阻的模数转换值AD’；

假如所述预设的对应表中总共有6组数据，获取预设的对应表中的数据个数，记为M，则M＝6；

若转换得到的热敏电阻的模数转换值AD’＝189.1205，将热敏电阻的模数转换值AD’与所述预设的对应表中中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较，即将AD’＝189.1205与所述预设的对应表中编号为3所对应的热敏电阻的模数转换值AD＝189进行比较，比较后发现，转换得到的热敏电阻的模数转换值AD’和预设的对应表中编号3对应的热敏电阻的模数转换值AD近似相等，则记录该中间编号，即I＝3，根据公式(3)，计算出热敏电阻对应的温度值为：T＝I+T₁-1＝3+(-3)-1＝-1；

若热敏电阻的模数转换值AD’＝193.2113，将热敏电阻的模数转换值AD’与所述预设的对应表中中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较，即将AD’＝193.2113与所述预设的对应表中编号为3所对应的热敏电阻的模数转换值AD＝189进行比较，比较后发现，热敏电阻的模数转换值AD’大于预设的对应表中编号3对应的热敏电阻的模数转换值AD，则将预设的对应表中小于所述热敏电阻的模数转换值AD’的数据排除掉，即将编号3之后的数据排除掉，按照同样的方法，直到热敏电阻的模数转换值AD’等于或近似等于预设的对应表中热敏电阻的模数转换值AD，记录此时编号I＝1，根据公式(3)，计算出待检测电阻对应的温度值为：T＝I+T₁-1＝1+(-3)-1＝-3；

若电阻的模数转换值AD’小于所述预设的对应表中中间编号所对应的电阻的模数转换值AD，获取所述编号I的步骤与上述步骤类似，在此不赘述。

在本发明的第一实施例中，步骤S13根据热敏电阻的模数转换值AD’，仅仅通过移位的方法，查找到其在所述预设的对应表中相对应的编号I，提高了查表的效率。

步骤S14根据索引到的编号I和预设的对应表中的第一组数据的温度值T₁，仅仅通过加减法运算即可求出热敏电阻的温度值T，简单、快捷、易操作。

需要注意的是，本发明的第一实施例所提供的一种温度检测方法对其他热敏电阻，如正温度系数热敏电阻(PTC)也同样适用。

第二实施例

本发明的第二实施例提供了一种温度检测系统。

图3示出了本发明第二实施例提供的温度检测系统的模块图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

一种温度检测系统包括：温度检测模块1、转换模块2、查表模块4和计算模块5。

温度检测模块1，用于检测热敏电阻两端的电压值；

所述热敏电阻可以为负温度系数热敏电阻(NTC)，也可以为正温度系数热敏电阻(PTC)；

转换模块2，用于将所述电压值转换为所述热敏电阻的模数转换值AD’；

查表模块4，用于根据预设的对应表，查出与所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的编号I；

计算模块5，用于采用如下公式，计算所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的温度值T：

T＝I+T₁-1

其中，I为所述预设的对应表中数据的编号，T₁为编号1所对应的温度值。

作为本发明的一实施例，所述温度监测系统还包括：预设模块3；

所述预设模块3，用于根据热敏电阻的特性，预设对应表，所述预设的对应表中包含四列数据，分别为编号I、热敏电阻的温度值T、热敏电阻的阻值R和热敏电阻的模数转换值AD，其中所述编号I为正整数，且按顺序排列，所述热敏电阻的温度值T之间的间隔为1，且按照从小到大的顺序排列。

所述预设模块3包括：第一处理单元31和第二处理单元32；

所述第一处理单元31，用于根据所述热敏电阻的特性，确定所述热敏电阻在不同温度值T下所对应的热敏电阻的阻值R；

所述第二处理单元32，用于根据所述热敏电阻的外围电路，确定所述热敏电阻的阻值R转换为所述热敏电阻的模数转换值AD的公式为：

根据公式计算出所述热敏电阻在不同阻值R下所对应的热敏电阻的模数转换值AD，将计算出的热敏电阻的模数转换值AD四舍五入化为整数。

在本发明实施例中，所述温度检测方法仅采用较简单的加法、减法和移位算法，而没有运用乘法和除法等较复杂的运算，使温度检测更加快捷，提高了温度检测效率，并且该温度检测方法可以在一些相对古老的芯片中使用，节约了开发人员更换芯片的成本。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的步骤或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种温度检测方法，其特征在于，所述温度检测方法包括以下步骤：

检测热敏电阻两端的电压值；

将所述电压值转换为所述热敏电阻的模数转换值AD’；

根据预设的对应表，查出与所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的编号I；

采用如下公式，计算所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的温度值T：

T＝I+T₁-1

其中，I为所述预设的对应表中数据的编号，T₁为编号1所对应的温度值；

所述根据预设的对应表，查出与所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的编号I之前，还包括：

根据热敏电阻的特性，预设对应表，所述预设的对应表中包含四列数据，分别为编号I、热敏电阻的温度值T、热敏电阻的阻值R和热敏电阻的模数转换值AD，其中所述编号I为正整数，且按顺序排列，所述热敏电阻的温度值T之间的间隔为1，且按照从小到大的顺序排列；

所述根据预设的对应表，查出与所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的编号I，包括：

将所述热敏电阻的模数转换值AD’与所述预设的对应表中的中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较；

若所述热敏电阻的模数转换值AD’等于所述预设的对应表中的中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD，则记录所述中间编号I；

若所述热敏电阻的模数转换值AD’小于所述预设的对应表中的中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD，则将所述预设的对应表中的中间编号及其之后的数据进行排除，将所述热敏电阻的模数转换值AD’与剩余数据中的中间编号对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较，直到所述热敏电阻的模数转换值AD’等于所述预设的对应表中的第一热敏电阻的模数转换值AD，记录所述第一热敏电阻的模数转换值AD所对应的编号I；

若所述热敏电阻的模数转换值AD’大于所述预设的对应表中的中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD，则将所述预设的对应表中的中间编号及其之前的数据进行排除，将所述热敏电阻的模数转换值AD’与剩余数据中的中间编号对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较，直到所述热敏电阻的模数转换值AD’等于所述预设的对应表中的第二热敏电阻的模数转换值AD，记录所述第二热敏电阻的模数转换值AD所对应的编号I。

2.如权利要求1所述的温度检测方法，其特征在于，所述根据热敏电阻的特性，预设对应表的具体步骤为：

根据所述热敏电阻的特性，确定所述热敏电阻在不同温度值T下所对应的热敏电阻的阻值R；

根据所述热敏电阻的外围电路，确定所述热敏电阻的阻值R转换为所述热敏电阻的模数转换值AD的公式为：

根据公式计算出所述热敏电阻在不同阻值R下所对应的热敏电阻的模数转换值AD，将计算出的热敏电阻的模数转换值AD四舍五入化为整数。

3.一种温度检测系统，其特征在于，所述温度检测系统包括：

温度检测模块，用于检测热敏电阻两端的电压值；

转换模块，用于将所述电压值转换为所述热敏电阻的模数转换值AD’；

查表模块，用于根据预设的对应表，查出与所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的编号I；

计算模块，用于采用如下公式，计算所述热敏电阻的模数转换值AD’所对应的温度值T：

T＝I+T₁-1

其中，I为所述预设的对应表中数据的编号，T₁为编号1所对应的温度值；

所述温度检测系统还包括：

预设模块，用于根据热敏电阻的特性，预设对应表，所述预设的对应表中包含四列数据，分别为编号I、热敏电阻的温度值T、热敏电阻的阻值R和热敏电阻的模数转换值AD，其中所述编号I为正整数，且按顺序排列，所述热敏电阻的温度值T之间的间隔为1，且按照从小到大的顺序排列；

所述查表模块具体用于：

将所述热敏电阻的模数转换值AD’与所述预设的对应表中的中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较；

若所述热敏电阻的模数转换值AD’等于所述预设的对应表中的中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD，则记录所述中间编号I；

若所述热敏电阻的模数转换值AD’小于所述预设的对应表中的中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD，则将所述预设的对应表中的中间编号及其之后的数据进行排除，将所述热敏电阻的模数转换值AD’与剩余数据中的中间编号对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较，直到所述热敏电阻的模数转换值AD’等于所述预设的对应表中的第一热敏电阻的模数转换值AD，记录所述第一热敏电阻的模数转换值AD所对应的编号I；

若所述热敏电阻的模数转换值AD’大于所述预设的对应表中的中间编号所对应的热敏电阻的模数转换值AD，则将所述预设的对应表中的中间编号及其之前的数据进行排除，将所述热敏电阻的模数转换值AD’与剩余数据中的中间编号对应的热敏电阻的模数转换值AD进行比较，直到所述热敏电阻的模数转换值AD’等于所述预设的对应表中的第二热敏电阻的模数转换值AD，记录所述第二热敏电阻的模数转换值AD所对应的编号I。

4.如权利要求3所述的温度检测系统，其特征在于，所述预设模块包括：

第一处理单元，用于根据所述热敏电阻的特性，确定所述热敏电阻在不同温度值T下所对应的热敏电阻的阻值R；

第二处理单元，用于根据所述热敏电阻的外围电路，确定所述热敏电阻的阻值R转换为所述热敏电阻的模数转换值AD的公式为：

根据公式计算出所述热敏电阻在不同阻值R下所对应的热敏电阻的模数转换值AD，将计算出的热敏电阻的模数转换值AD四舍五入化为整数。