CN108132108A - 温度检测装置及其温度检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种温度检测装置及其温度检测方法。电流源电路提供测试电流至温度检测负载，以使温度检测负载反应测试电流产生测试电压。处理电路依据测试电压判断温度检测负载的类型，并依据温度检测负载的类型以及温度检测负载产生的温度检测电压判断温度。

Description

温度检测装置及其温度检测方法
技术领域
本发明是有关于一种检测装置(sensing apparatus)，且特别是有关于一种温度检测装置及其温度检测方法。
背景技术
温度检测器是将温度转换为数字信息的一种电子装置，其被广泛应用在各种电子设备中。
温度检测器具有许多种类，例如一种半导体类型的温度检测器可利用负温度系数或正温度系数(亦即，与绝对温度成反比或成正比)的热敏电阻来量测环境温度，亦即藉由热敏电阻反应温度所产生的电压变化来进行温度检测。又或者是，利用二极管元件随温度变化而改变其导通电压的特性来获得温度信息。虽然不同种类的温度检测器皆透过电性信号来表示其所量测到的温度信息，然由于不同的温度量测元件随温度变化的特性不同，因此温度检测器必须配合不同特性的温度量测元件进行设计，以避免温度检测芯片错误解读温度量测元件所提供的电性信号，而出现温度量测结果错误的情形。
发明内容
本发明提供一种温度检测装置及其温度检测方法，可自动地依据温度量测负载的类型进行温度量测，以获得正确的温度量测结果。
本发明的温度检测装置包括电流源电路以及处理电路。电流源电路耦接温度检测装置的检测电压输入端，检测电压输入端用以耦接温度检测负载，电流源电路提供测试电流至温度检测负载，温度检测负载反应测试电流产生测试电压至检测电压输入端。处理电路耦接电流源电路与检测电压输入端，依据测试电压判断温度检测负载的类型，并依据温度检测负载的类型以及温度检测负载产生的温度检测电压判断温度。
在本发明的一实施例中，上述的温度检测负载耦接于检测电压输入端与接地之间，温度检测负载为热敏电阻或温度检测二极管，温度检测装置更包括参考电压源以及电阻。参考电压源耦接处理电路。电阻耦接参考电压源的输出端与检测电压输入端之间，其中当处理电路依据测试电压判断出温度检测负载为热敏电阻时，处理电路控制电流源电路停止输出电流，并控制参考电压源输出参考电压，以于电阻与热敏电阻的共同接点产生温度检测电压，当处理电路依据测试电压判断出温度检测负载为温度检测二极管时，处理电路禁能参考电压源，并控制电流源电路产生操作电流至温度检测二极管，以使温度检测二极管反应操作电流产生温度检测电压。
在本发明的一实施例中，上述的电流源电路包括第一可变电流源、第二可变电流源以及多工器。第一可变电流源产生测试电流。第二可变电流源产生操作电流。多工器耦接处理电路、第一可变电流源与第二可变电流源，受控于处理电路以决定是否将测试电流或操作电流输出至温度检测负载。
在本发明的一实施例中，上述的操作电流大于测试电流。
在本发明的一实施例中，上述的温度检测装置更包括放大电路，其耦接于处理电路与检测电压输入端之间，对测试电压与温度检测电压进行信号放大。
本发明亦提供一种温度检测装置的温度检测方法，包括下列步骤。提供测试电流至温度检测负载，以使温度检测负载反应测试电流产生测试电压至温度检测装置的检测电压输入端。依据测试电压判断温度检测负载的类型。依据温度检测负载的类型以及温度检测负载产生的温度检测电压判断温度。
在本发明的一实施例中，上述的温度检测负载耦接于检测电压输入端与接地之间，温度检测负载为热敏电阻或温度检测二极管，其中若温度检测负载为热敏电阻，输出参考电压给热敏电阻，以产生温度检测电压，若温度检测负载为温度检测二极管，提供操作电流给温度检测二极管，以使温度检测二极管反应操作电流产生温度检测电压。
在本发明的一实施例中，上述的操作电流大于测试电流。
基于上述，本发明实施例的电流源电路提供测试电流至温度检测负载，以使温度检测负载反应测试电流产生测试电压。处理电路依据测试电压判断温度检测负载的类型，并依据温度检测负载的类型以及温度检测负载产生的温度检测电压判断温度，以获得正确的温度量测结果。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明一实施例的一种温度检测装置的示意图。
图2是依照本发明另一实施例的一种温度检测装置的示意图。
图3是依照本发明另一实施例的一种温度检测装置的示意图。
图4是依照本发明另一实施例的一种温度检测装置的示意图。
图5是依照本发明另一实施例的一种温度检测装置的示意图。
图6是依照本发明一实施例的一种温度检测装置的温度检测方法的流程示意图。
符号说明：
100、200、300、400、500：温度检测装置
102：电流源电路
104：处理电路
106：温度检测负载
302、502：放大电路
402、404：可变电流源
TIN：检测电压输入端
RT1：热敏电阻
D1：温度检测二极管
I1、I2：电流源
SW1～SW3：开关电路
R1：电阻
IG0～IGN：电流源
S602～S610：温度检测装置的温度检测方法的流程步骤
具体实施方式
图1是依照本发明一实施例的一种温度检测装置的示意图，请参照图1。温度检测装置100可例如为温度检测芯片，其包括电流源电路102以及处理电路104，电流源电路102耦接温度检测装置100的检测电压输入端TIN，检测电压输入端TIN用以耦接温度检测负载106。电流源电路102可提供测试电流至温度检测负载106，以使温度检测负载106反应测试电流产生测试电压至检测电压输入端TIN。处理电路104耦接电流源电路102与检测电压输入端TIN，处理电路104可依据温度检测负载106反应测试电流所输出的测试电压判断温度检测负载的类型，并依据温度检测负载106的类型以及温度检测负载106检测环境温度所产生的温度检测电压判断温度检测电压对应的温度。
如此藉由输出测试电流给温度检测负载106，并依据温度检测负载106反应测试电流所输出的测试电压判断温度检测负载的类型，即可使处理电路104依据温度检测负载106的元件特性正确地解读温度检测负载106所提供的温度检测电压，而可获得正确的温度量测结果。
图2是依照本发明另一实施例的一种温度检测装置的示意图，请参照图2。进一步来说，上述温度检测负载106可例如以图2所示的热敏电阻RT1或温度检测二极管D1来实施，然不以此为限。当热敏电阻RT1或温度检测二极管D1作为温度检测负载106时，其耦接于检测电压输入端TIN与温度检测装置200的接地脚位AGND之间(其中电压输入端TIN与接地脚位AGND分别作为温度检测装置200的差动信号脚位D+与D-)。另外，在本实施例中温度检测装置200还包括参考电压源202以及电阻R1，参考电压源202连接至温度检测装置200的参考电压脚位VREF，而电阻R1耦接于参考电压源202与检测电压输入端TIN之间。在本实施例中，电阻R1为配置于温度检测装置200外，然不以此为限，在部分实施例中，电阻R1亦可配置于温度检测装置200内。电流源电路102在本实施例中可例如以两个电流源I1、I2以及开关电路SW1来实施，其中开关电路SW1耦接电流源I1、I2、处理电路104以及检测电压输入端TIN。
处理电路104可控制开关电路SW1将电流源I1、I2至少其一连接至检测电压输入端TIN，以提供测试电流给温度检测负载106(例如热敏电阻RT1或温度检测二极管D1)，以使温度检测负载106反应测试电流提供测试电压至检测电压输入端TIN。处理电路104依据测试电压判断温度检测负载106的类型，其中不同类型的温度检测负载106反应温度所产生的测试电压不同，例如热敏电阻RT1所提供的测试电压约为0.1伏特，而温度检测二极管D1所提供的测试电压约为0.5～0.7伏特。
举例来说，当处理电路104依据测试电压判断出温度检测负载106为热敏电阻RT1时，处理电路104控制开关电路SW1断开电流源I1、I2与检测电压输入端TIN间的连接，以使电流源电路102停止输出电流。处理电路104并控制参考电压源202透过参考电压脚位VREF输出参考电压至检测电压输入端TIN，以于电阻R1与热敏电阻RT1的共同接点产生温度检测电压，使处理电路104可依据温度检测电压判断热敏电阻RT1所检测到的环境温度。
此外，若处理电路104依据测试电压判断出温度检测负载106为温度检测二极管D1，则处理电路104可禁能参考电压源202输出参考电压，并且开关电路SW1将电流源I1、I2至少其一连接至检测电压输入端TIN，以控制电流源电路产生操作电流至温度检测二极管D1，而使温度检测二极管D1反应操作电流产生温度检测电压，如此处理电路104便可依据温度检测电压判断温度检测二极管D1所检测到的环境温度。值得注意的是，通常在测试温度检测负载106的类型时，所需提供给温度检测负载106的电流(亦即测试电流，其可例如为1μA～5μA，然不以此为限)较进行温度检测时所需提供的电流(亦即操作电流)要小，可使电流源I1、I2具有不同的电流输出大小，配合控制开关电路SW1的导通状态来调整输出至温度检测负载106的电流大小。例如在进行温度检测负载106的类型测试时将具有较小电流的电流源连接至检测电压输入端TIN，亦或是在进行温度量测时，将电流源I1、I2皆连接至检测电压输入端TIN。然不以此为限，在部分实施例中，测试电流也可与操作电流相同，且测试电流也可比操作电流要大。
值得注意的是，在部分实施例中，检测电压输入端TIN可能并未连接至任何温度检测负载106，此时处理电路104检测到的电压可能为电流源I1、I2的电源电压。在其它实施例中，检测电压输入端TIN亦可能出现短路的情形，此时处理电路104检测到的电压可能接地电压或是应用温度检测装置的电子装置的系统电压，由于检测电压输入端TIN出现短路的情形为不正常的现象，此时处理电路104可输出通知信息给应用温度检测装置的电子装置，使其执行必要的安全措施，例如进入关机状态。
图3是依照本发明另一实施例的一种温度检测装置的示意图，请参照图3。本实施例的温度检测装置300与图2的温度检测装置200的不同之处在于，本实施例的温度检测装置300更包括放大电路302，其耦接于处理电路104与检测电压输入端TIN之间。放大电路302可放大来自温度检测负载106的测试电压与温度检测电压，并将其提供给处理电路104进行信号的类比数字转换以及温度判别等信号处理。而且本实施例的电阻R1配置于温度检测装置300内。此外图3也示例了温度检测负载106为温度检测二极管D1或热敏电阻RT1的情形。
图4是依照本发明另一实施例的一种温度检测装置的示意图，请参照图4。本实施例的温度检测装置400与图2的温度检测装置200的不同之处在于，在本实施例中，温度检测装置400的电流源电路可包括可变电流源402以及可变电流源404以及开关电路SW3，其中可变电流源402可例如以图2的电流源电路102来实施。另外可变电流源404可包括多个电流源IG0～IGN以及开关电路SW2，其中开关电路SW2耦接于电流源IG0～IGN与开关电路SW3之间，而开关电路SW3则耦接于与开关电路SW1、SW2与检测电压输入端TIN之间。如上所述，在测试温度检测负载106的类型时，所需提供给温度检测负载106的电流(亦即测试电流)较进行温度检测时所需提供的电流(亦即操作电流)要小，在本实施例中，藉由两个可变电流源402、404分别负责提供操作电流以及测试电流，例如可变电流源402提供操作电流，可变电流源404提供测试电流，但不限于此。且可变电流源402、404可依据温度检测负载106(不同温度检测负载所需的测试电流与操作电流可能不同)的特性，藉由处理电路104控制开关电路SW1、SW2的导通状态来进行测试电流与操作电流的电流大小调整，而使温度检测装置400可适用于更多种具有不同特性的温度检测负载106。另外，开关电路SW3则可用以选择将操作电流或测试电流提供至温度检测负载106，亦或是不提供操作电流或测试电流至温度检测负载106。
图5是依照本发明另一实施例的一种温度检测装置的示意图，请参照图5。本实施例的温度检测装置500与图4的温度检测装置400的不同之处在于，本实施例的温度检测装置500更包括放大电路502，其耦接于处理电路104与检测电压输入端TIN之间。放大电路502可放大来自温度检测负载106的测试电压与温度检测电压，并将其提供给处理电路104进行信号的类比数字转换以及温度判别等信号处理。上述实施例的温度检测装置可例如应用于电脑内部芯片的温度侦测，以进行相关的温度控制，例如可依据温度检测装置提供的温度检测结果控制散热装置(如风扇)进行散热，以准确地控制电脑内部芯片温度，避免其因过热而影响电脑的运作效能或安全性。值得注意的是，温度检测装置可例如应用于其它需要准确检测温度的装置中，并不以电脑为限，亦可例如应用于伺服器的温度控制。
图6是依照本发明一实施例的一种温度检测装置的温度检测方法的流程示意图，请参照图6。由上述实施例可知，温度检测装置的温度检测方法可包括下列步骤。首先，提供测试电流至温度检测负载，以使温度检测负载反应测试电流产生测试电压至温度检测装置的检测电压输入端(步骤S602)。接着，依据测试电压判断温度检测负载的类型(步骤S604)，其中温度检测负载可例如为热敏电阻或是温度检测二极管。例如，若判断出温度检测负载为热敏电阻，可输出参考电压给热敏电阻，以产生温度检测电压(步骤S606)，而若判断出温度检测负载为温度检测二极管，则可提供操作电流给温度检测二极管，以使温度检测二极管反应操作电流产生温度检测电压(步骤S608)，其中测试电流的大小并不限定，只要测试电流与操作电流有所区分，且可让处理电路判别出来温度检测装置之类型，在本实施例中，操作电流大于测试电流。最后，再依据温度检测负载的类型以及温度检测负载产生的温度检测电压判断温度(步骤S610)。
综上所述，本发明实施例藉由输出测试电流给温度检测负载，并依据温度检测负载反应测试电流所输出的测试电压判断温度检测负载的类型，以使处理电路依据温度检测负载的元件特性正确地解读温度检测负载所提供的温度检测电压，而可获得正确的温度量测结果。在部分实施例中，温度检测装置的电流源电路可包括用以提供操作电流可变电流源，以及用以提供测试电流的可变电流源，如此分别提供不同作用的电流源，可有效正确地判断出温度检测负载的类型，并在进行温度检测时，提供足够的电流进行温度检测操作，而可进一步确保获得正确的温度量测结果。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求范围所界定者为准。

Claims (8)

1.一种温度检测装置，其特征在于，所述的温度检测装置包括：
一电流源电路，耦接所述温度检测装置的一检测电压输入端，所述检测电压输入端用以耦接一温度检测负载，所述电流源电路提供一测试电流至所述温度检测负载，所述温度检测负载反应所述测试电流产生一测试电压至所述检测电压输入端；以及
一处理电路，耦接所述电流源电路与所述检测电压输入端，依据所述测试电压判断所述温度检测负载的类型，并依据所述温度检测负载的类型以及所述温度检测负载产生的温度检测电压判断温度。
2.如权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，所述的温度检测负载耦接于所述检测电压输入端与接地之间，所述温度检测负载为热敏电阻或温度检测二极管，所述温度检测装置更包括：
一参考电压源，耦接所述处理电路；以及
一电阻，耦接所述参考电压源的输出端与所述检测电压输入端之间，其中当所述处理电路依据所述测试电压判断出所述温度检测负载为所述热敏电阻时，所述处理电路控制所述电流源电路停止输出电流，并控制所述参考电压源输出一参考电压，以于所述电阻与所述热敏电阻的共同接点产生所述温度检测电压，当所述处理电路依据所述测试电压判断出所述温度检测负载为所述温度检测二极管时，所述处理电路禁能所述参考电压源，并控制所述电流源电路产生一操作电流至所述温度检测二极管，以使所述温度检测二极管反应所述操作电流产生所述温度检测电压。
3.如权利要求2所述的温度检测装置，其特征在于，所述的电流源电路包括：
一第一可变电流源，产生所述测试电流；
一第二可变电流源，产生所述操作电流；以及
一多工器，耦接所述处理电路、所述第一可变电流源与所述第二可变电流源，受控于所述处理电路以决定是否将所述测试电流或所述操作电流输出至所述温度检测负载。
4.如权利要求2所述的温度检测装置，其特征在于，所述的操作电流大于所述测试电流。
5.如权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，所述的温度检测装置更包括：
一放大电路，耦接于所述处理电路与所述检测电压输入端之间，对所述测试电压与所述温度检测电压进行信号放大。
6.一种温度检测装置的温度检测方法，其特征在于，所述的温度检测装置的温度检测方法包括：
提供一测试电流至所述温度检测负载，以使所述温度检测负载反应所述测试电流产生一测试电压至所述温度检测装置的检测电压输入端；
依据所述测试电压判断所述温度检测负载的类型；以及
依据所述温度检测负载的类型以及所述温度检测负载产生的温度检测电压判断温度。
7.如权利要求6所述的温度检测装置的温度检测方法，其特征在于，所述的温度检测负载耦接于所述检测电压输入端与接地之间，所述温度检测负载为热敏电阻或温度检测二极管，其中若所述温度检测负载为所述热敏电阻，输出一参考电压给所述热敏电阻，以产生所述温度检测电压，若所述温度检测负载为所述温度检测二极管，提供一操作电流给所述温度检测二极管，以使所述温度检测二极管反应所述操作电流产生所述温度检测电压。
8.如权利要求7所述的温度检测装置的温度检测方法，其特征在于，所述操作电流大于所述测试电流。
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