CN105865648A - 一种低功耗的温度检测方法及装置 - Google Patents

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徐文赋
任素云
王延聪
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    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
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    • G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor

Abstract

本发明公开一种低功耗的温度检测方法及装置，将分压电阻R1与温度传感电阻R2组成串联支路，串联支路的一端作为电源输入端的接供电电源VCC，另一端接控制端MCU_B，分压电阻R1与温度传感电阻R2的串联节点与采样端MCU_AD连接，采样端MCU_AD以周期T进行电压采样，采样时间为t2；控制端MCU_B在采样时间t2输出与供电电源存在压差的电压信号V2，在非采样时间t1输出与供电电源VCC电压相等的电压信号V1。本发明实现在非采样时间t1时串联支路的功耗为零，大大节约了系统电能，延迟系统的待机时间和工作时间，提高系统性能。

Description

一种低功耗的温度检测方法及装置
技术领域
本发明涉及温度检测技术领域，更具体地说，是涉及一种低功耗的温度检测方法及装置。
背景技术
目前，需要进行温度检测的领域非常广泛，例如电动汽车的动力电池、大型储能系统的电源等，在使用过程中需要实时检测温度，以确保动力电池、储能电源的安全性。温度检测的方式主要包括NTC检测方式或PTC检测方式。NTC(Negative Temperature Coefficient)，即指负温度系数，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现象和材料。PTC(Positive Temperature Coefficient)即指正温度系数，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。
现有的温度采集电路在工作过程中持续消耗电量，因而系统电源的待机时间较短，进而影响整个系统的性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种低功耗的温度检测方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种低功耗的温度检测方法，过程如下：将分压电阻R1与温度传感电阻R2组成串联支路，串联支路的一端作为电源输入端的接供电电源VCC，另一端接控制端MCU_B，分压电阻R1与温度传感电阻R2的串联节点与采样端MCU_AD连接，采样端MCU_AD以周期T进行电压采样，采样时间为t2；控制端MCU_B在采样时间t2输出与供电电源存在压差的电压信号V2，在非采样时间t1输出与供电电源VCC电压相等的电压信号V1。
作为优选方式，所述温度传感电阻R2为NTC电阻或PTC电阻。
作为优选方式，所述温度传感电阻R2并联一滤波单元。
作为优选方式，所述滤波单元为一滤波电容C1。
作为优选方式，所述分压电阻R1与温度传感电阻R2的串联节点与采样端MCU_AD之间串联一限流单元。
作为优选方式，所述限流单元为限流电阻R3。
作为优选方式，所述供电电源VCC为5V电源。
作为优选方式，所述控制端在非采样时间t1输出5V电压信号。
作为优选方式，所述控制端在采样时间t2输出0V电压信号。
作为优选方式，所述采样端和控制端为同一控制芯片MCU的引脚，所述采样端为控制芯片的AD引脚，所述控制端为控制芯片的IO引脚。
本发明的另一目的在于提供一种低功耗的温度检测装置。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种低功耗的温度检测装置，包括分压电阻R1及温度传感电阻R2，所述分压电阻R1与温度传感电阻R2组成串联支路，串联支路的一端作为电源输入端的接供电电源VCC，另一端接控制端MCU_B，分压电阻R1与温度传感电阻R2的串联节点与采样端MCU_AD连接，所述采样端MCU_AD以周期T进行电压采样，采样时间为t2；控制端MCU_B在采样时间t2输出与供电电源存在压差的电压信号V2，在非采样时间t1输出与供电电源VCC电压相等的电压信号V1。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过控制端MCU_B在采样时间t2输出与供电电源存在压差的电压信号V2，在非采样时间t1输出与供电电源VCC电压相等的电压信号V1，从而实现在非采样时间t1时串联支路的功耗为零，大大节约了系统电能，延迟系统的待机时间和工作时间，提高系统性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明低功耗的温度检测装置的电路原理图；
图2是图1中控制端MCU_B的电压信号波形图；
图3是图1中采样端MCU_AD基于图2的控制端MCU_B的电压信号的温度采样信号波形图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明的实施例一提供了一种低功耗的温度检测方法。所述方法过程如下：将分压电阻R1与温度传感电阻R2组成串联支路，串联支路的一端作为电源输入端的接供电电源VCC，另一端接控制端MCU_B，分压电阻R1与温度传感电阻R2的串联节点与采样端MCU_AD连接。所述采样端MCU_AD以周期T进行电压采样，采样时间为t2；控制端MCU_B在采样时间t2输出与供电电源存在压差的电压信号V2，在非采样时间t1输出与供电电源VCC电压相等的电压信号V1。
本发明通过控制端MCU_B在采样时间t2输出与供电电源存在压差的电压信号V2，在非采样时间t1输出与供电电源VCC电压相等的电压信号V1，从而实现在非采样时间t1时串联支路的功耗为零，大大节约了系统电能，延迟系统的待机时间和工作时间，提高系统性能。
实施例二
本发明的实施例二提供了一种低功耗的温度检测方法，是在实施例一的基础之上进行的改进。一种低功耗的温度检测方法，过程如下：将分压电阻R1与温度传感电阻R2组成串联支路，串联支路的一端作为电源输入端的接供电电源VCC，另一端接控制端MCU_B。在本实施例中，所述供电电源VCC为5V电源，所述温度传感电阻R2为NTC电阻。所述分压电阻R1与温度传感电阻R2的串联节点串联一限流单元后与采样端MCU_AD连接，在本实施例中，所述限流单元为限流电阻R3。所述温度传感电阻R2还并联一滤波单元，所述滤波单元为滤波电容C1，防止控制端MCU_B开关时产生的波纹。所述采样端和控制端为同一控制芯片MCU的引脚，所述采样端为控制芯片的AD引脚，所述控制端为控制芯片的IO引脚。参考图2、图3，所述采样端MCU_AD的采样周期T、采样时间t2均由控制芯片MCU控制；所述控制端MCU_B输出的控制信号也由控制芯片MCU控制。所述采样端MCU_AD以周期T进行电压采样，采样时间为t2，则非采样时间t1＝T-t2。在非采样时间t1控制端MCU_B输出与供电电源VCC电压相等的电压信号V1，压信号V1为5V，则在非采样时间，温度传感电阻R2的工作电流I＝0，此时间段为零功耗。所述控制端MCU_B在采样时间t2输出与供电电源存在压差的电压信号V2，在本实施例中，所述电压信号V2为0V，则在采样端采样时间t2，温度传感电阻R2的工作电流I＝VCC/(R1+R2)，则在一个采样周期T内温度采样消耗的电量为Q＝I*t2，即Q＝VCC/(R1+R2)*t2。在实际应用中，可根据实际需要调整采样端MCU_AD的采样周期T和/或采样时间t2，同时调整控制芯片MCU从控制端输出的控制信号。
实施例三
本发明的实施例三提供了一种低功耗的温度检测方法，本发明实施例三与上述实施例二的区别在于，所述温度传感电阻R2为PTC电阻。
实施例四
本发明的实施例四提供了一种低功耗的温度检测装置，参考图1，所述低功耗的温度检测装置包括分压电阻R1及温度传感电阻R2，所述分压电阻R1与温度传感电阻R2组成串联支路，串联支路的一端作为电源输入端的接供电电源VCC，另一端接控制端MCU_B。在本实施例中，所述供电电源VCC为5V电源，所述温度传感电阻R2为NTC电阻。所述分压电阻R1与温度传感电阻R2的串联节点串联一限流单元后与采样端MCU_AD连接，在本实施例中，所述限流单元为限流电阻R3。所述温度传感电阻R2还并联一滤波单元，所述滤波单元为滤波电容C1，防止控制端MCU_B开关时产生的波纹。所述采样端和控制端为同一控制芯片MCU的引脚，所述采样端为控制芯片的AD引脚，所述控制端为控制芯片的IO引脚。所述采样端MCU_AD的采样周期T、采样时间t2均由控制芯片MCU控制；所述控制端MCU_B输出的控制信号也由控制芯片MCU控制。所述采样端MCU_AD以周期T进行电压采样，采样时间为t2，则非采样时间t1＝T-t2。在非采样时间t1控制端MCU_B输出与供电电源VCC电压相等的电压信号V1，压信号V1为5V，则在非采样时间，温度传感电阻R2的工作电流I＝0，此时间段为零功耗。所述控制端MCU_B在采样时间t2输出与供电电源存在压差的电压信号V2，在本实施例中，所述电压信号V2为0V，则在采样端采样时间t2，温度传感电阻R2的工作电流I＝VCC/(R1+R2)，则在一个采样周期T内温度采样消耗的电量为Q＝I*t2，即Q＝VCC/(R1+R2)*t2。在实际应用中，可根据实际需要调整采样端MCU_AD的采样周期T和/或采样时间t2，同时调整控制芯片MCU从控制端输出的控制信号。
实施例五
本发明的实施例五提供了一种低功耗的温度检测装置，本发明实施例五与上述实施例四的区别在于，所述温度传感电阻R2为PTC电阻。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低功耗的温度检测方法，其特征在于，过程如下：将分压电阻R1与温度传感电阻R2组成串联支路，串联支路的一端作为电源输入端的接供电电源VCC，另一端接控制端MCU_B，分压电阻R1与温度传感电阻R2的串联节点与采样端MCU_AD连接，采样端MCU_AD以周期T进行电压采样，采样时间为t2；控制端MCU_B在采样时间t2输出与供电电源存在压差的电压信号V2，在非采样时间t1输出与供电电源VCC电压相等的电压信号V1。
2.根据权利要求1所述的低功耗的温度检测方法，其特征在于：所述温度传感电阻R2为NTC电阻或PTC电阻。
3.根据权利要求1所述的低功耗的温度检测方法，其特征在于：所述温度传感电阻R2并联一滤波单元。
4.根据权利要求3所述的低功耗的温度检测方法，其特征在于：所述滤波单元为一滤波电容C1。
5.根据权利要求1所述的低功耗的温度检测方法，其特征在于：所述分压电阻R1与温度传感电阻R2的串联节点与采样端之间串联一限流单元。
6.根据权利要求5所述的低功耗的温度检测方法，其特征在于：所述限流单元为限流电阻R3。
7.根据权利要求1所述的低功耗的温度检测方法，其特征在于：所述供电电源VCC为5V电源。
8.根据权利要求1所述的低功耗的温度检测方法，其特征在于：所述控制端在非采样时间t1输出5V电压信号。
9.根据权利要求8所述的低功耗的温度检测方法，其特征在于：所述控制端在采样时间t2输出0V电压信号。
10.一种低功耗的温度检测装置，其特征在于：包括分压电阻R1及温度传感电阻R2，所述分压电阻R1与温度传感电阻R2组成串联支路，串联支路的一端作为电源输入端的接供电电源VCC，另一端接控制端MCU_B，分压电阻R1与温度传感电阻R2的串联节点与采样端MCU_AD连接，所述采样端MCU_AD以周期T进行电压采样，采样时间为t2；控制端MCU_B在采样时间t2输出与供电电源存在压差的电压信号V2，在非采样时间t1输出与供电电源VCC电压相等的电压信号V1。
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