CN106644148A - 温度检测方法、温度检测装置和温度检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种温度检测方法、温度检测装置和温度检测设备，用于检测热敏电阻器所处的环境的温度，所述温度检测装置包括：计算单元，其用于计算与热敏电阻器连接的电源的电压与所述热敏电阻器的远离所述电源的一端的电压的比值；以及确定单元，其根据所述比值以及所述比值与温度的对应关系，确定所述热敏电阻器所处的环境的温度。根据本实施例，能够提高温度检测的准确度。

Description

温度检测方法、温度检测装置和温度检测设备

技术领域

本申请涉及电子线路技术领域，尤其涉及一种温度检测方法、温度检测装置和温度检测设备。

背景技术

热敏电阻器是一种电阻值随温度而变化的元件。热敏电阻器分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)，其中，正温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越小。

在现有技术中，温度检测设备可以基于热敏电阻器的上述特性来进行温度检测。图1是现有技术中一种温度检测设备的一个示意图，如图1所示，该温度检测设备100可以包括串联连接的热敏电阻101和电阻R1，控制器102，以及电源，其中，电源可以与热敏电阻101连接，电源的电压例如可以是Vcc。

如图1所示，控制器102可以读取热敏电阻101和电阻R1的连接点的电压Vout，并根据电压Vout与温度的对应关系，来确定该热敏电阻101所处的环境的温度。

如图1所示，控制器102例如可以是微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。控制器102中可以具有模数转换器(ADC)1021，该模数转换器1021可以将电压Vout转换为数字信号。

如图1所示，温度检测设备100还可以具有基准电压生成电路103，该基准电压生成电路103可以利用电源的电压Vcc来生成基准电压Vref，该基准电压Vref能够被输入到控制器102，用于使控制器102正常工作，例如，该基准电压Vref可以作为控制器102中模数转换器(ADC)1021的参考电压。

如图1所示，基准电压生成电路103可以包括电容C1，电阻R2，电阻R3，以及稳压二极管D1。

在图1的温度检测设备中，电源的电压Vcc的精度一般设计为5％以内，所以，Vcc会产生波动，并且，Vcc受周围干扰影响也会产生波动，这两方面因素导致的Vcc的波动会对温度检测的结果产生很大的影响。为了消除电压Vcc的波动，现有技术中出现了改进的温度检测设备。

图2是现有技术的温度检测设备的另一个示意图，如图2所示，温度检测设备200与温度检测设备100的区别在于，温度检测设备200使用一个独立于电源的基准电压芯片105来为热敏电阻101提供电压Vcc。该独立的基准电压芯片105所输出的电压Vcc可以具有较高的精度，从而改善了检测结果的准确性。

图3是现有技术的温度检测设备的另一个示意图，如图3所示，温度检测设备300与温度检测设备100的区别在于，温度检测设备300将基准电压生成电路103的输出端与热敏电阻101连接，从而使用基准电压生成电路103所生成的基准电压Vref为热敏电阻101供电。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本申请的发明人发现，图2和图3所示的温度检测设备都有各自的缺陷：在图2的温度检测设备200中，独立于电源的基准电压芯片105会增加额外的成本；在图3的温度检测设备300中，由于热敏电阻101通常设置在功率器件附近，所以，用于将基准电压生成电路103的输出端与热敏电阻101连接的引线301的长度较长，引线301所受到的干扰会增大，同样会降低提供给热敏电阻101的电压的精度，并且，引线301还会影响电路中其它模拟量的精度。

本申请的发明人进一步研究发现，图1的温度检测设备100的温度检测结果的误差至少来自于如下几个方面：(1)热敏电阻101的实际特性与标称特性之间的误差；(2)与热敏电阻101串联的电阻R1的实际特性与标称特性之间的误差；(3)电源的电压Vcc的误差；(4)控制器102所使用的基准电压Vref的误差，该误差导致模数转换器在将电压Vout转换为数字信号的过程中产生误差。

本申请的实施例提供一种温度检测方法、温度检测装置和温度检测设备，根据电源的电压和热敏电阻的电压的比值来确定温度，由此，能够克服由上述(3)和(4)引起的温度检测结果的误差，即，能够克服由于电源的电压的误差和基准电压的误差而引起的温度测量结果的误差。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种温度检测装置，用于检测热敏电阻器所处的环境的温度，其特征在于，所述温度检测装置包括：

计算单元，其用于计算与热敏电阻器连接的电源的电压与所述热敏电阻器的远离所述电源的一端的电压的比值；以及

确定单元，其根据所述比值以及所述比值与温度的对应关系，确定所述热敏电阻器所处的环境的温度。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种温度检测方法，用于检测热敏电阻器所处的环境的温度，其特征在于，该温度检测方法包括：

计算与热敏电阻器连接的电源的电压与所述热敏电阻器的远离所述电源的一端的电压的比值；以及

根据所述比值以及所述比值与温度的对应关系，确定所述热敏电阻器所处的环境的温度。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种温度检测设备，其特征在于，所述温度检测设备包括所述热敏电阻器，所述电源，以及上述实施例的第一方面所述的温度检测装置。

本申请的有益效果在于：能够克服由于电源的电压的误差和基准电压的误差而引起的温度测量结果的误差。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是现有技术中一种温度检测设备的一个示意图；

图2是现有技术中一种温度检测设备的另一个示意图；

图3是现有技术中一种温度检测设备的另一个示意图；

图4是本申请实施例1的温度检测装置的一个示意图；

图5是本申请实施例2的温度检测设备的一个构成示意图；

图6是本申请实施例3的温度检测方法的一个示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

实施例1

本申请实施例1提供一种温度检测装置，用于检测热敏电阻器所处的环境的温度。

图4是本实施例1的温度检测装置的一个示意图，如图4所示，温度检测装置400可以包括：计算单元401和确定单元402。

在本实施例中，计算单元401可以用于计算与热敏电阻器501连接的电源502的电压Vcc与该热敏电阻器501的远离该电源的一端5011的电压Vout的比值P；确定单元402可以根据计算单元401计算出的该比值P以及比值P与温度T的对应关系，确定该热敏电阻器所处的环境的温度T。

在本申请的实施例中，电源的电压的误差和基准电压的误差都会引起电压Vcc和电压Vout同比例地变化，因此，通过计算比值P，能够使得电源的电压的误差和基准电压的误差被消除，进而改善温度测量结果。

在本实施例中，确定单元402所使用的比值P与温度T的对应关系可以以列表的形式存在，例如，比值P与温度T的对应关系的列表可以被预先存储，确定单元402通过查找该列表来确定与计算单元401计算出的比值P对应的温度T。

在本实施例中，确定单元402所使用的比值P与温度T的对应关系也可以被表示为特定的数学关系，例如，该特定的数学关系可以被预先确定，确定单元402可以基于该数学关系进行计算，以确定与计算单元401计算出的比值P对应的温度T。

在本实施例中，如图4所示，温度检测装置400还可以具有采样单元403，该采样单元403可以进行采样以获取该电源的电压Vcc和热敏电阻的该一端的电压Vout。

在本实施例中，采样单元403可以同时进行采样以分别获取电源的电压Vcc和热敏电阻的一端5011的电压Vout。

在本实施例中，采样单元403也可以以预定的时间间隔交替进行采样以分别获取电源的电压Vcc和热敏电阻的该一端的电压Vout，其中，该预定的时间间隔可以被设定为小于热敏电阻501的温度响应时间，由此，能够使得采样单元403所获取的电压Vcc和电压Vout在时间上同步变化，例如，该预定的时间间隔可以是1微秒。

在本实施例中，如图4所示，温度检测装置400还可以具有模数转换单元404，该模数转换单元404用于分别将计算单元401所使用的电源的电压Vcc和热敏电阻的一端5011的电压Vout转换为数字信号。

在本实施例中，模数转换单元404可以基于基准电压进行模数转换处理。

在本实施例中，在模数转换单元404在进行模数转换处理的过程中，会由于基准电压的误差导致转换出的数字信号产生误差。

例如，电压Vout对应的真实的数字信号Vout_real与模数转换单元404实际输出的数字信号Vout_1之间存在误差，该误差可以被表示为下式(1)：

Vout_real＝Vout_1*Vref_now/Vref_type (1)

其中，Vref_now表示温度检测装置400的模数转换单元404所使用的基准电压的真实值，Vref_type表示基准电压的标称值，Vref_now/Vref_type表示由于基准电压的误差导致的数字信号的误差系数。

电压Vcc对应的真实的数字信号Vcc_real与模数转换单元404实际输出的数字信号Vcc_1之间存在误差，该误差可以被表示为下式(2)：

Vcc_real＝Vcc_1*Vref_now/Vref_type (2)

在本实施例中，计算单元401所计算出的比值P可以被表示为下式(3)：

P＝Vout_1/Vcc_1＝Vout_real/Vcc_real (3)

根据上式(3)，计算单元401通过将模数转换单元404实际输出的数字信号Vout_1与数字信号Vcc_1相除，能够消除由于基准电压的真实值Vref_now和标称值Vref_type之间的差异所导致的数字信号的误差系数，由此，消除了由于参考电压的误差所导致的测量结果的误差。

此外，在本实施例中，模数转换单元404也可以不将电压Vcc和电压Vou转化为数字信号，而是将作为模拟信号的电压Vcc和电压Vout的比值P转化为数字信号。

根据本实施例的温度检测装置，通过计算比值P，能够消除电源的电压的误差和基准电压的误差对温度测量结果的影响，从而改善温度测量结果。

实施例2

本申请实施例2提供一种温度检测设备，所述温度检测设备包括：如实施例1所述的温度检测装置。

图5是本申请实施例2的温度检测设备的一个构成示意图。如图5所示，温度检测设备500可以包括：热敏电阻器501，电源502，以及中央处理器(CPU)503。

在一个实施方式中，温度检测装置的功能可以被集成到中央处理器503中。

其中，中央处理器503可以被配置为：

计算与热敏电阻器连接的电源的电压与所述热敏电阻器的远离所述电源的一端的电压的比值；以及

根据所述比值以及所述比值与温度的对应关系，确定所述热敏电阻器所处的环境的温度。

中央处理器503还可以被配置为：

进行采样以获取所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压。

中央处理器503还可以被配置为：

同时进行采样以分别获取所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压，或者，以预定的时间间隔交替进行采样以分别获取所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压。

中央处理器503还可以被配置为：

分别将所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压转化为数字信号，或者，将所述比值转化为数字信号。

此外，如图5所示，温度检测设备500还可以包括：基准电压生成电路504，该基准电压生成电路504可以利用电源的电压来生成基准电压Vref，该基准电压Vref能够被输入到中央处理器503，用于使控制器503正常工作，例如，该基准电压Vref可以作为中央处理器503中用于进行模数转换处理的单元所使用的参考电压。

如图5所示，基准电压生成电路504可以包括电容C1，电阻R2，电阻R3，以及稳压二极管D1。

需要说明的是，温度检测设备500还可以包括图5中没有示出的部件，可以参考现有技术。

实施例3

本申请实施例3提供一种温度检测方法，与实施例1的温度检测装置400相对应。

图6是本实施例的温度检测方法的一个示意图，如图6所示，该温度检测方法包括：

步骤601、计算与热敏电阻器连接的电源的电压与所述热敏电阻器的远离所述电源的一端的电压的比值；以及

步骤602、根据所述比值以及所述比值与温度的对应关系，确定所述热敏电阻器所处的环境的温度。

如图6所示，该方法还可以包括：

步骤603、进行采样以获取所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压。

如图6所示，该方法还可以包括：

步骤604、分别将所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压转化为数字信号；或者

步骤605、将所述比值转化为数字信号。

通过本申请的实施例，通过计算比值P，能够消除电源的电压的误差和基准电压的误差对温度测量结果的影响，从而改善温度测量结果。

本申请实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在温度检测装置或温度检测设备中执行所述程序时，所述程序使得所述装置或电子设备执行实施例3所述的温度检测方法。

本申请实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中，所述存储介质存储上述计算机可读程序，所述计算机可读程序使得温度检测装置或温度检测设备执行实施例3所述的温度检测方法。

结合本发明实施例描述的温度检测装置可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图4中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于实施例3所示的各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。

软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以存储在可插入移动终端的存储卡中。例如，若设备(例如移动终端)采用的是较大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置中。

针对图4描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对图4描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。

以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。

Claims (9)

1.一种温度检测装置，用于检测热敏电阻器所处的环境的温度，其特征在于，所述温度检测装置包括：

计算单元，其用于计算与热敏电阻器连接的电源的电压与所述热敏电阻器的远离所述电源的一端的电压的比值；以及

确定单元，其根据所述比值以及所述比值与温度的对应关系，确定所述热敏电阻器所处的环境的温度。

2.如权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，所述温度检测装置还包括：

采样单元，其用于进行采样以获取所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压。

3.如权利要求2所述的温度检测装置，其特征在于，

所述采样单元同时进行采样以分别获取所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压，

或者，

所述采样单元以预定的时间间隔交替进行采样以分别获取所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压。

4.如权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，所述温度检测装置还包括：

模数转换单元，其用于分别将所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压转化为数字信号，或者，将所述比值转化为数字信号。

5.一种温度检测设备，其特征在于，所述温度检测设备包括所述热敏电阻器，所述电源，以及权利要求1-4中任一项所述的温度检测装置。

6.一种温度检测方法，用于检测热敏电阻器所处的环境的温度，其特征在于，该温度检测方法包括：

计算与热敏电阻器连接的电源的电压与所述热敏电阻器的远离所述电源的一端的电压的比值；以及

根据所述比值以及所述比值与温度的对应关系，确定所述热敏电阻器所处的环境的温度。

7.如权利要求6所述的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测方法还包括：

进行采样以获取所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压。

8.如权利要求7所述的温度检测方法，其特征在于，所述采样包括：

同时进行采样以分别获取所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压，

或者，

以预定的时间间隔交替进行采样以分别获取所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压。

9.如权利要求6所述的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测方法还包括：

分别将所述电源的电压和所述热敏电阻的所述一端的电压转化为数字信号，或者，将所述比值转化为数字信号。