CN106443187A - 一种温度选择器检测方法 - Google Patents

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汤琴
王宝亮
商辉
尹鹏飞
张雪强
代慧珍
范钟
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Abstract

本发明提供一种温度选择器检测方法，首先进行电阻测量，经过桥路转换成电压信号，再经运放电路将电压信号放大，最后经V/F变换电路，将电压信号转换成频率信号进入单片机T0或T1口采集；然后单片机不间断地实时采集1号和2号插针输出的电阻值，自动判断档位。本发明公开一种温度选择器检测方法，采用电阻测量电路及自动判档方法，能准确、合理地进行温度选择器性能检测。并且采用自动判档功能后，避免了用户超过给定检测时间未将温度选择器置于设备提示档位、设备会做出温度控制盒检测不合格的误判。采用LM231组成V/F变换电路具有很高的转换精度及很好的线性关系，可以很好地替代常规采用A/D芯片对电压信号进行变换采集的方法。

Description

一种温度选择器检测方法
技术领域
本发明属于传感检测技术领域，具体涉及一种温度选择器检测方法。
背景技术
温度选择器设有多个档位，每个档位对应一个电阻值。温度选择器进行性能检测的方法是：将温度选择器旋钮分别调至各档，检测各档位对应的阻值是否符和要求。
前期研制的检测设备里，电阻值测量采用由8位A/D转换芯片ADC0809组成的相关电路将模拟信号转换成数字量进入单片机采集，存在转换精度低、测量误差大等缺陷，影响设备的可靠性；且规定用户按照设备屏幕提示档位顺序进行逐档检测，每档的检测切换设定为一给定时间，用户超过给定时间未切换到设备提示档位，设备会将采集到的其他档位电阻值与所提示档位的设定电阻值比较，导致设备会做出温度选择器检测不合格的误判；当给定时间过长时，某档检测完毕用户需等待，给定时间不好设置；另外在检测过程中若出现某档位检测不合格，则后续档位不能继续进行检测，导致后续档位性能情况无法掌握。
发明内容
本发明所要解决的是现有温度选择器检测方法存在检测误判率高、精度低的技术问题，提供一种温度选择器检测方法，采用电阻测量电路及自动判档方法，能很准确、合理地进行温度选择器性能检测。
为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种温度选择器检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：电阻测量，温度选择器各个档位的电阻值通过温度选择器插座上的1号和2号插针输出，将温度选择器插座上的1号和2号插针输出的电阻值，通过电缆线接入电阻测量电路中；电阻首先经过桥路转换成电压信号，然后经运放电路将电压信号放大，再经V/F变换电路，将电压信号转换成频率信号进入单片机T0或T1口采集；
步骤二：单片机不间断地实时采集1号和2号插针输出的电阻值，自动判断档位，包括以下步骤：
S1：温度选择器各个档位按电阻值从小到大依次设为X1档、X2档、X3档…Xn档，n≥1；X1档、X2档、X3档…Xn档对应的电阻值为D1、D2、D3…Dn，每个档位的误差值为±d，d＞0；根据D1、D2、D3…Dn设定n+1个电阻值，分别为O1、O2、O3…On、On+1，O1对应的阻值小于D1-d，O2、O3…On对应的阻值为介于相邻两档阻值范围中间，并且大于每档给定的误差值，On+1对应的阻值大于Dn+d；
S2：将采集到的电阻值R依次与O1、O2、O3…On、On+1进行比较，若小于O1，则提示温度选择器检查不合格，若大于O1，继续与O2比，若小于O2，则判定处于X1档；若大于O2，则继续与O3比，依次判定采集到的电阻值R所处的档位；
S3：判定电阻值R所处的档位后，将电阻值R与与所对应档位的电阻值D1、D2、D3…Dn比较，若误差在±d，则判定检查合格，反之为不合格，检查合格则置该档合格标志位为1；
S4：当单片机判断到所有档位合格标志位全为1时，则会作出温度选择器检测合格的判断，检测过程中某档未检测到或某档检测不合格则会继续进行检测，直至所有档位检测完成，退出检测。
优选地，所述步骤一中的电阻测量电路包括桥路转换电路，将电阻信号转换成电压信号；LM258组成的电压跟随器及运放电路，将电压信号放大；LM258组成的电压跟随器及LM231组成的V/F变换电路，将电压信号转换成频率信号进入单片机T0或T1口采集，电压跟随器的作用是进行信号隔离，消除前后电路各电阻之间的相互影响。
优选地，所述LM231组成的V/F变换电路，包括LM231、R11、R12、C2和C3，所述LM231的引脚2与R10串联再接地；所述R11与C2并联，一端分别与LM231的引脚1和引脚6相连，另一端接地；所述LM231的引脚8依次与R12、C3串联，再接地；所述LM231的引脚5与C3串联，再接地。
优选地，所述R10为30KΩ，R11为100KΩ，R12为5KΩ，电容C3为0.01uF。
与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：
本发明公开的一种温度选择器检测方法，采用的电阻测量电路及自动判档方法，能准确、合理地进行温度选择器性能检测。而且温度选择器与飞机环控温度控制盒配套使用，在进行温度控制盒检测时，需要用户先将温度选择器打到某个档位，再检测温度控制盒是否输出正确的控制信号，采用自动判档功能后，同样避免了用户超过给定检测时间未将温度选择器置于设备提示档位、设备会做出温度控制盒检测不合格的误判。
采用LM231组成的电压-频率变换电路具有很高的转换精度及很好的线性关系，可以很好地替代常规采用A/D芯片对电压信号进行变换采集的方法。
附图说明
图1为电阻测量电路原理图。
图2为实施例自动判断档位流程图。
具体实施方案
下面结合附图，对实施例进行详细说明。
本实施例的温度选择器共有9个档位，其档位与电阻值之间的对应关系如表1所示，每个档位的阻值误差为±50Ω。
表1 阻值表
温度选择器性能检测具体实施方式为：将温度选择器插座上的1号和2号插针输出的电阻值，通过电缆线按附图图1所示的电路图接入电路中。
参见附图1，电阻测量电路包括桥路转换电路，将电阻信号转换成电压信号；LM258组成的电压跟随器及运放电路，将电压信号放大；LM258组成的电压跟随器及LM231组成的V/F变换电路，将电压信号转换成频率信号进入单片机T0或T1口采集，电压跟随器的作用是进行信号隔离，消除前后电路各电阻之间的相互影响。
进一步地，所述LM231组成的V/F变换电路，包括LM231、R11、R12、C2和C3，所述LM231的引脚2与R10串联再接地；所述R11与C2并联，一端分别与LM231的引脚1和引脚6相连，另一端接地；所述LM231的引脚8依次与R12、C3串联，再接地；所述LM231的引脚5与C3串联，再接地。
进一步地，所述R10为30KΩ，R11为100KΩ，R12为5KΩ，电容C3为0.01uF。
测试温度选择器电阻范围大约为590Ω～5310Ω，因此桥路电阻R1、R2、R3选定10KΩ，待测电阻R经过桥路转换成电压信号输出，输出电压的计算公式为：
V=[R2/(R1+R2)-R/(R3+R)]VCC，
经计算，桥路输出电压的大概范围为0.7V～2.4V，为了提高转换精度，采用由运算放大器LM258组成的运放电路将电压信号放大两倍。为了消除运放电路中电阻与桥路电阻之间阻值的相互干扰影响，两个电路之间必须接电压跟随器。为了防止电路中出现反灌电流影响信号不能正常放大，运放电路中电阻必须选阻值较大的电阻，此处R4、R5选为100KΩ，R6、R7选为200KΩ，能正常地将输出信号放大到1.4V～4.8V之间。放大后的电压再经电压跟随器进入由LM231组成的V/F变换电路，输出频率f与输入电压V的关系为：
f=[R10/(2.09×R11×R12×C3)] V
为了使输出频率与输入电压成很好地线性关系，各电阻电容值选定如下：R10为30KΩ，R11为100KΩ，R12为5K，电容C3为0.01uF。在LM231的7脚输入不同电压测得LM231的3脚输出频率值如下：输入1V电压时，输出频率值为2.807KHz；输入2V电压时，输出频率值为5.612KHz；输入3V电压时，输出频率值为8.403KHz；输入4V电压时，输出频率值为11.187KHz；输入5V电压时，输出频率值为13.962KHz。输出频率跟输入电压基本成2.8K倍的线性关系。
输出频率进入单片机的定时/计数器T1口采集，软件编程里再将采集到的频率值换算成电阻值，每次采集到的电阻值R都会按附图说明中图2所示的流程图进行如下判断。本实施例中O1、O2、O3…O9、O10的取值为400Ω、800Ω、1400Ω、2000Ω、2600Ω、3200Ω、3800Ω、4400Ω、5000Ω、5500Ω。
R<400Ω，温度选择器检查不合格：
400Ω< R<800Ω，判定为-4档；
800Ω< R<1400Ω，判定为-3档；
1400Ω< R<2000Ω，判定为-2档；
2000Ω< R<2600Ω，判定为-1档；
2600Ω< R<3200Ω，判定为0档；
3200Ω< R<3800Ω，判定为1档；
3800Ω< R<4400Ω，判定为2档；
4400Ω< R<5000Ω，判定为3档；
5000Ω< R<5500Ω，判定为4档；
R＞5500Ω，温度选择器检查不合格。
档位判断完毕后，再将电阻值R与该档设定值比较，误差不大于±50Ω说明该档检测合格，置该档合格标志位为1，并在设备显示屏上显示。因需检测的一共有9个档位，单片机一个存储单元只能表示8位位地址，所以设2EH.1为-4档合格标志位位地址，其他档位合格标志位送2FH单元。如-4档检查合格则置2EH.1为1，-3档检查合格则置2FH.1为1，-2档检查合格则置2FH.2为1，当判断到2EH.1为1及2FH为#0FFH时，说明温度选择器检测完毕且合格；当检测过程中某档未检测到或某档检测不合格可以继续返回进行检测。
以上列举的仅是本发明的具体实施例之一。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明所要保护的范围。

Claims (4)

1.一种温度选择器检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：电阻测量，温度选择器各个档位的电阻值通过温度选择器插座上的1号和2号插针输出，将温度选择器插座上的1号和2号插针输出的电阻值，通过电缆线接入电阻测量电路中；电阻首先经过桥路转换成电压信号，然后经运放电路将电压信号放大，再经V/F变换电路，将电压信号转换成频率信号进入单片机T0或T1口采集；
步骤二：单片机不间断地实时采集1号和2号插针输出的电阻值，自动判断档位，包括以下步骤：
S1：温度选择器各个档位按电阻值从小到大依次设为X1档、X2档、X3档…Xn档，n≥1；X1档、X2档、X3档…Xn档对应的电阻值为D1、D2、D3…Dn，每个档位的误差值为±d，d＞0；根据D1、D2、D3…Dn设定n+1个电阻值，分别为O1、O2、O3…On、On+1，O1对应的阻值小于D1-d，O2、O3…On对应的阻值为介于相邻两档阻值范围中间，并且大于每档给定的误差值，On+1对应的阻值大于Dn+d；
S2：将采集到的电阻值R依次与O1、O2、O3…On、On+1进行比较，若小于O1，则提示温度选择器检查不合格，若大于O1，继续与O2比，若小于O2，则判定处于X1档；若大于O2，则继续与O3比，依次判定采集到的电阻值R所处的档位；
S3：判定电阻值R所处的档位后，将电阻值R与与所对应档位的电阻值D1、D2、D3…Dn比较，若误差在±d，则判定检查合格，反之为不合格，检查合格则置该档合格标志位为1；
S4：当单片机判断到所有档位合格标志位全为1时，则会作出温度选择器检测合格的判断，检测过程中某档未检测到或某档检测不合格则会继续进行检测，直至所有档位检测完成，退出检测。
2.如权利要求1所述的一种温度选择器检测方法，其特征在于：所述步骤一中的电阻测量电路包括桥路转换电路，将电阻信号转换成电压信号；LM258组成的电压跟随器及运放电路，将电压信号放大；LM258组成的电压跟随器及LM231组成的V/F变换电路，将电压信号转换成频率信号进入单片机T0或T1口采集。
3.如权利要求2所述的一种温度选择器检测方法，其特征在于：所述LM231组成的V/F变换电路，包括LM231、R11、R12、C2和C3，所述LM231的引脚2与R10串联再接地；所述R11与C2并联，一端分别与LM231的引脚1和引脚6相连，另一端接地；所述LM231的引脚8依次与R12、C3串联，再接地；所述LM231的引脚5与C3串联，再接地。
4.如权利要求3所述的一种温度选择器检测方法，其特征在于：所述R10为30KΩ，R11为100KΩ，R12为5KΩ，电容C3为0.01uF。
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