CN111473881A - 一种温度采样装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于测温技术领域,尤其涉及一种温度采样装置及系统,与用于生成原始温度信号的温度采集模块连接,包括温度检测模块、温度采样模块、使能模块、温度放大模块以及控制模块。通过温度检测模块根据原始温度信号生成温度放大信号,温度采样模块根据温度放大信号生成第一温度采样信号,使能模块根据开关信号生成使能信号,使能信号包括开启信号和关闭信号,温度放大模块根据开启信号对温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号,控制模块生成开关信号,并根据第一温度采样信号或第二温度采样信号生成温度信息,实现采用不同类型的测温电阻对电机进行温度采集时,不需要手动更改电机的温度采样装置的硬件,避免手动更改元器件容易出错的风险。
Description
技术领域
本发明属于测温技术领域,尤其涉及一种温度采样装置及系统。
背景技术
随着新能源电动汽车行业的发展,纯电动车的速度和里程数要求越来越高,这就对电机的温度和散热有更高的要求,这就需要实时监测电机的温度。以免电机温度过高,对电机产生破坏,影响到电机的寿命和运行可靠性,以及影响整个电动车的使用。准确的估算并检测电机的温升,不仅可以保证电机的安全运行,而且对提高电机的使用寿命、节约原材料和电能,以及实现自动化设计都有重要的现实意义。
目前,不同电机装配有不同类型/型号的热电偶,包括有NTC(NegativeTemperature Coefficient,负温度系数的热敏电阻)系列,例如NTC103、NTC303、NTC104等;包括有PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系数的热敏电阻)系列,例如PT100、PT1000等,而要对不同的电机进行温度采样,则需要适配不同类型的测温电阻,传统的技术方案在对不同电机进行温度采样,当需要适配不同类型测温电阻时,需要进行手动更改温度采样装置的硬件,才能实现对不同电机适配不同的测温电阻,但是手动更改温度采样装置的硬件存在容易出错的风险。
因此,传统的技术方案中存在需要对不同电机适配不同测温电阻类型时需要对当前电机的温度采样装置的硬件进行手动更改,才能实现对不同电机适配不同类型的测温电阻,存在温度采样装置兼容性差和手动更改易出错的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种温度采样装置及系统,旨在解决传统的技术方案中存在的需要对不同电机适配不同测温电阻类型时需要对当前电机的温度采样装置的硬件进行手动更改,才能实现对不同电机适配不同类型的测温电阻,存在温度采样装置兼容性差和手动更改易出错的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种温度采样装置,与用于生成原始温度信号的温度采集模块连接,包括:
用于根据所述原始温度信号生成温度放大信号的温度检测模块。
与所述温度检测模块连接,用于根据所述温度放大信号生成第一温度采样信号的温度采样模块。
用于根据开关信号生成使能信号的使能模块;所述使能信号包括开启信号和关闭信号。
与所述使能模块和所述温度检测模块连接,用于根据所述开启信号对所述温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号的温度放大模块。
与所述温度采样模块、所述使能模块以及所述温度放大模块连接,用于生成所述开关信号,并根据所述第一温度采样信号或所述第二温度采样信号生成温度信息的控制模块。
在一个实施例中,所述温度放大模块包括:
与所述温度检测模块连接,用于根据所述开启信号对所述温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号的第一放大单元。
用于根据调节信号调节所述第一放大单元的放大倍数的第一调节单元。
用于根据所述调节信号调节所述第一放大单元的放大倍数的第二调节单元。
所述控制模块还用于生成所述调节信号。
在一个实施例中,所述一种温度采样装置还包括:
与所述温度放大模块连接,用于对所述第二温度采样信号进行滤波的滤波模块。
所述控制模块具体用于根据所述第一温度采样信号和滤波后的所述第二温度采样信号生成温度信息。
在一个实施例中,所述温度检测模块包括:
对所述原始温度信号进行滤波的第一滤波单元。
与所述第一滤波单元连接,用于根据滤波后的所述原始温度信号生成第一温度信号的电桥。
与所述电桥连接,用于对所述电桥提供参考电压的参考电源单元。
与所述电桥连接,用于根据所述第一温度信号生成所述温度放大信号的第二放大单元。
在一个实施例中,所述第二放大单元包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、稳压管以及第一放大器。
所述第一电阻的第一端为所述第二放大单元的第一温度信号第一输入端。
所述第二电阻的第一端为所述第二放大单元的第一温度信号第二输入端。
所述第一电阻的第二端与所述第一放大器的反向输入端、所述第三电阻的第一端以及所述第二电容的第一端连接,所述第三电阻的第二端和所述第二电容的第二端与所述第一放大器的输出端连接。
所述第三电容的第一端与所述第一放大器的输出端,所述第三电容的第二端与电源地连接。
所述第二电阻的第二端与所述第一放大器的正向输入端、所述稳压管的负极、所述第一电容的第一端以及所述第四电阻的第一端连接。
所述稳压管的正极、所述第一电容的第二端以及所述第四电阻的第二端与电源地连接。
所述第一放大器的输出端为所述第二放大单元的温度放大信号输出端。
在一个实施例中,所述温度采样模块包括第九电阻和第十电阻。
所述第九电阻的第一端为所述温度采样模块的温度放大信号输入端。
所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端与电源地连接。
所述第十电阻的第一端为所述温度采样模块的第一温度采样信号输出端。
在一个实施例中,所述使能模块包括第十一电阻、第十二电阻以及第一场效应管。
所述第十一电阻的第一端为所述使能模块的开关信号输入端。
所述第十一电阻的第二端和所述第十二电阻的第一端与所述第一场效应管的栅极连接。
所述第十二电阻的第二端和所述第一场效应管的源极与电源地连接。
所述第一场效应管的漏极为所述使能模块的使能信号输出端。
在一个实施例中,所述第一放大单元包括:第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第六电容以及第二放大器。
所述第十三电阻的第一端为所述第一放大单元的温度放大信号输入端。
所述第十三电阻的第二端为所述第一放大单元的开启信号输入端。
所述第十三电阻的第二端与所述第二放大器的正向输入端连接。
所述第二放大器的反向输入端与所述第六电容的第一端、所述第十四电阻的第一端以及所述第十五电阻的第一端连接。
所述第六电容的第二端和所述第十四电阻的第二端与所述第二放大器的输出端连接。
所述第十五电阻的第二端与电源地连接。
所述第二放大器的输出端为所述第一放大单元的第二温度采样信号输出端。
在一个实施例中,所述控制模块包括微处理器。
本发明实施例的第二方面提供了一种温度采样系统,包括电机以及如上述所述的一种温度采样装置。
上述的一种温度采样装置及系统,通过温度采集模块检测电机温度生成原始温度信号,温度检测模块根据原始温度信号生成温度放大信号,温度采样模块根据温度放大信号生成第一温度采样信号;使能模块根据开关信号生成开启信号和关闭信号,温度放大模块根据开启信号对温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号,控制模块生成开关信号并根据第一温度采样信号或第二温度采样信号生成温度信息,故在采用不同类型的测温电阻对电机进行温度检测时,不需要手动更改电机温度采样控制器的硬件,直接通过控制模块生成开关信号,以及根据第一温度采样信号或者第二温度采样信号生成电机的温度信息,提高了电机的温度采样装置的兼容性并避免了手动替换元器件容易出错的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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。
图1为本发明一实施例提供的一种温度采样装置的结构示意图;
图2为本发明一实施例提供的一种温度采样装置的温度放大模块结构示意图;
图3为本发明一实施例提供的一种温度采样装置的另一结构示意图;
图4为本发明一实施例提供的一种温度采样装置的温度检测模块的结构示意图;
图5为本发明一实施例提供的一种温度采样装置的温度采样模块的示例电路原理图。
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。
请参阅图1,本发明实施例提供的一种温度采样装置10的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:
一种温度采样装置10,与用于生成原始温度信号的温度采集模块01连接,包括温度检测模块11、温度采样模块12、使能模块13、温度放大模块14以及控制模块15。
温度检测模块11用于根据原始温度信号生成温度放大信号。
具体实施中,可采用测温电阻检测电机的温度以生成原始温度信号并传输给温度检测模块11。测温电阻包括NTC系列热敏电阻和PTC系列热敏电阻中的至少一种,其中NTC系列热敏电阻,例如NTC103、NTC303、NTC104等;PTC系列热敏电阻,例如PT100、PT1000等。温度检测模块11与测温电阻连接,用于根据原始温度信号生成温度放大信号,并传输给后级电路。
温度采样模块12与温度检测模块11连接,用于根据温度放大信号生成第一温度采样信号。
使能模块13用于根据开关信号生成使能信号,使能信号包括开启信号和关闭信号。
温度放大模块14与使能模块13和温度检测模块11连接,用于根据开启信号对温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号。
控制模块15与温度采样模块12、使能模块13以及温度放大模块14连接,用于生成开关信号,并根据第一温度采样信号或第二温度采样信号生成温度信息。
具体实施中,控制模块15可以根据测温电阻的类型生成开关信号以控制使能模块13生成使能信号(包括开启信号和关闭信号),温度放大模块14根据开启信号连通温度放大信号,并根据开启信号对温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号。温度放大模块14根据关闭信号断开温度放大信号,此时由温度采样模块12根据温度放大信号生成第一温度采样信号。控制模块15根据第一温度采样信号或者第二温度采样信号生成温度信息。
本实施例通过温度检测模块根据接收到的原始温度信号生成温度放大信号,温度采样模块根据温度放大信号生成第一温度采样信号,使能模块根据开关信号生成开启信号或关闭信号,温度放大模块根据开启信号对温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号,控制模块生成开关信号并根据第一温度采样信号或第二温度采样信号生成温度信息,实现了采用不同类型的测温电阻对电机进行温度检测时,不需要手动更改电机的温度采样装置的硬件,直接通过控制模块生成开关信号以根据第一温度采样信号或者第二温度采样信号生成温度信息,提高了温度采样装置的兼容性并避免手动更改容易出错的风险。
在一实施例中,控制模块15包括微处理器,微处理器包括能够进行信号的采集和处理、逻辑运算以及控制的实现等。微处理器包括ADC(Analog-to-Digital Converter,模数转换器),能够将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号进行储存、处理和发送。因此微处理器可以根据测温电阻的类型生成开关信号以控制使能模块13生成开启信号或关闭信号,温度放大模块14根据开启信号对温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号,最后微处理器根据第一温度采样信号生成温度信息,或者根据第二温度采样信号生成温度信息。
同时,微处理器还通过温度信息,判断电机是否出现过温,一旦出现过温,微处理器会控制电机的输出功率降低,从而实现对电机的过温保护。
请参阅图2,在一实施例中,温度放大模块14包括第一放大单元142、第一调节单元141以及第二调节单元143。
第一放大单元142与温度检测模块11连接,用于根据开启信号对温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号。
具体实施中,第一放大单元142根据开启信号连通温度放大信号,并根据开启信号对温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号;第一放大单元142根据关闭信号断开温度放大信号,避免第一放大单元142的输出饱和。
第一调节单元141用于根据调节信号调节第一放大单元142的放大倍数。
第二调节单元143用于根据调节信号调节第一放大单元142的放大倍数。
具体实施中,根据不同的测温电阻需要匹配不同放大倍数的第一放大单元142,以确保第一放大单元142能够根据温度放大信号生成高精度的第二温度采样信号。
控制模块15还用于生成调节信号。
具体实施中,由控制模块15根据测温电阻的类型生成调节信号,调节信号包括高电平和低电平。例如,当控制信号为低电平时,放大倍数较小,此时匹配具有较小放大倍数的测温电阻,当控制信号为高电平时,放大倍数较大,此时匹配具有较大放大倍数的测温电阻,使得对应不同类型/型号的测温电阻得到精度较高第二温度采样信号,使得控制模块15能够根据第二温度采样信号生成误差小的温度信息。
请参阅图3,在一实施例中,一种温度采样装置10还包括滤波模块16。
滤波模块16与温度放大模块14连接,用于对第二温度采样信号进行滤波。
控制模块15具体用于根据第一温度采样信号和滤波后的第二温度采样信号生成温度信息。
具体实施中,滤波模块16包括电容、电感、RC滤波电路、π型滤波电路中的至少一种。滤波模块16对第二温度采样信号进行滤波后输出,以为控制模块15提供低辐射干扰、低噪声的第二温度采样信号。提高控制模块15生成的温度信息的灵敏度和精确度。
请参阅图4,在一实施例中,温度检测模块11包括第一滤波单元111、电桥112、参考电源单元114以及第二放大单元113。
第一滤波单元111对原始温度信号进行滤波。
电桥112与第一滤波单元111连接,用于根据滤波后的原始温度信号生成第一温度信号。
参考电源单元114与电桥112连接,用于对电桥提供参考电压。
具体实施中,第一滤波单元111包括电感、电容、RC滤波电路、π型滤波电路中的至少一种。第一滤波模块111对原始温度信号进行滤波处理后输出,以为电桥112提供低辐射干扰、低噪声的原始温度信号。电桥112和测温电阻共同构成为一个完整的惠斯通电桥,惠斯通电桥利用测温电阻的变化来测量电机温度的变化,是一种精度很高的测量方式。测温电阻对电机温度进行检测采集生成的原始温度信号经过第一滤波单元111进行滤波之后传输给电桥112。同时,参考电源单元114为电桥112提供稳定、高精度的参考电压,使得电桥112根据参考电压和滤波后的原始温度信号能够生成低辐射干扰、低噪声以及精度高的第一温度信号。
第二放大单元113与电桥112连接,用于根据第一温度信号生成温度放大信号。
具体实施中,第二放大单元11包括差分放大电路,能够对经过电桥之后传输过来的第一温度信号进行有效的差模放大,并能够抑制共模噪声以消除外界条件的变化带给第一温度信号的传输带来的影响,从而生成高精度的温度放大信号。
请参阅图5,在一实施例中,第二放大单元142包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、稳压管D1以及第一放大器U1-A。
第一电阻R1的第一端为第二放大单元142的第一温度信号第一输入端。
第二电阻R2的第一端为第二放大单元142的第一温度信号第二输入端。
第一电阻R1的第二端与第一放大器U1-A的反向输出端、第三电阻R3的第一端以及第二电容C2的第一端连接,第三电阻R3的第二端和第二电容C2的第二端与第一放大器U1-A的输出端连接。
第三电容C3的第一端与第一放大器U1-A的输出端,第三电容C3的第二端与电源地GND连接。
第二电阻R2的第二端与第一放大器U1-A的正向输入端、稳压管D1的负极、第一电容C1的第一端以及第四电阻R4的第一端连接。
稳压管D1的正极、第一电容C1的第二端以及第四电阻R4的第二端与电源地GND连接。
第一放大器U1-A的输出端为第二放大单元142的温度放大信号输出端。
具体实施中,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4和第一放大器U1-A共同构成为差分运算放大器,可以对第一温度信号进行差模放大和共模噪声抑制,提高输出的温度放大信号的精度。稳压管D1可选的采用反向导通电压为5.3V的稳压管二极管,可防止当外部接线错误时损坏第一放大器U1-A,保证电路的稳定可靠性。
具体实施中,第一滤波单元111包括电感L1和电感L2。电桥112包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及第八电阻R8,可选的,电桥112还包括第四电容C4、第五电容C5。
第一电感L1的第一端为原始温度信号的第一输入端PTC-NTC,第二电感L2的第一端为原始温度信号的第二输入端TEMP-GND,第一电感L1的第二端与第五电阻R5的第二端、第四电容C4的第一端以及第二电阻R2的第一端连接。第二电感L2的第二端和第四电容C4的第二端与电源地GND连接。
第五电阻R5的第一端和第六电阻R6的第一端与参考电压TEMP-VREF连接,第六电阻R6的第二端与第七电阻R7的第一端、第八电阻R8的第一端以及第五电容C5的第一端连接。第七电阻R7的第二端、第八电阻R8的第二端以及第五电容C5的第二端与电源地GND连接。第六电阻R6的第二端与第一电阻R1的第一端连接。
第五电阻R5、第六电阻R6以及第七电阻R7和第八电阻R8与测温电阻共同构成为惠斯通电桥,惠斯通电桥利用电阻的变化来测量电机温度的变化,是一种精度很高的测量方式。可选的,电桥112的参考电压TEMP-VREF的值为5V,精度为1%,确保从电桥112稳定输出高精度的第一温度信号给后级差分放大电路。
其中,第四电容C4对经电感L1和电感L2进行滤波后输出的原始温度信号进行第二次滤波,进一步提高原始温度信号的精度。第五电容C5对电桥输出的第一温度信号进行滤波处理,滤除第一温度信号的噪声和辐射干扰,提高第一温度信号的精度。
请参阅图5,在一实施例中,温度采样模块12包括第九电阻R9和第十电阻R10。
第九电阻R9的第一端为温度采样模块12的温度放大信号输入端。
第九电阻R9的第二端与第十电阻R10的第一端连接,第十电阻R10的第二端与电源地GND连接。
第十电阻R10的第一端为温度采样模块12的第一温度采样信号输出端。
具体实施中,第九电阻R9和第十电阻R10对从第一放大器U1-A输出的温度放大信号进行分压。在第十电阻R10的第二端生成第一温度采样信号并输出给控制模块15,控制模块15根据第一温度采样信号生成电机对应的温度信息。
具体实施中,当测温电阻采用NTC系列热敏电阻时,第一温度采样信号对应为采用NTC系列热敏电阻对电机温度进行检测所生成的温度采样信号,第十电阻R10的第二端为第一温度采样信号输出端NTC_AD。
请参阅图5,在一实施例中,使能模块13包括第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第一场效应管Q1。
第十一电阻R11的第一端为使能模块13的开关信号输入端NTC_OFF。
第十一电阻R11的第二端和第十二电阻R12的第一端与第一场效应管Q1的栅极G连接。
第十二电阻R12的第二端和第一场效应管Q1的源极S与电源地GND连接。
第一场效应管Q1的漏极D为使能模块13的使能信号输出端。
具体实施中,控制模块15根据测温电阻的不同生成开关信号,开关信号包括高电平和低电平。例如,当测温电阻为NTC系列热敏电阻时,开关信号为高电平或低电平。通常,为了避免后级放大电路的输出达到饱和,当测温电阻为NTC系列热敏电阻时一般将开关信号置为高电平。当开关信号为高电平时,第一场效应管Q1导通,生成关闭信号,断开温度放大信号,使得温度放大信号不能传输给第一放大单元142,控制模块15根据第一温度采样信号生成温度信息。当测温电阻为PTC系列热敏电阻时,开关信号必须为低电平,此时第一场效应管Q1断开,生成开启信号,连通温度放大信号,使得温度放大信号能够传输给第一放大单元142,第一放大单元142根据开启信号和温度放大信号生成第二温度采样信号,控制模块15根据第二温度信号生成电机对应的温度信息。
请参阅他5,在一实施例中,第一放大单元142包括第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第六电容C6以及第二放大器U1-B。
第十三电阻R13的第一端为第一放大单元142的温度放大信号输入端。
具体实施中,第十三电阻R13的第一端与第一放大器U1-A的输出端连接。
第十三电阻R13的第二端为第一放大单元142的开启信号输入端。
第十三电阻R13的第二端与第二放大器U1-B的正向输入端连接。
具体实施中,第十三电阻R13的第二端或第二放大器U1-B的正向输入端为第一放大单元142的使能信号(开启信号和关闭信号)输入端。
第二放大器U1-B的反向输入端与第六电容C6的第一端、第十四电阻R14的第一端以及第十五电阻R15的第一端连接。
第二放大器U1-B的输出端第六电容C6的第二端和第十四电阻R14的第二端连接。
第十五电阻R15的第二端与电源地GND连接。
第二放大器U1-B的输出端为第一放大单元142的第二温度采样信号输出端。
具体实施中,第十九电阻R19的第二端与模拟开关U2的第一输入输出端Y0连接,模拟开关U2的电源端Z与第二放大器U1-B的正向输入端连接。模拟开关U2的选通端S和第十七电阻R16的第二端与控制模块15连接。模拟开关U2的选通端S为第一调节单元141的控制信号输入端,第十七电阻R16的第二端为第二调节单元143的控制信号输入端。
第十六电阻R16的第一端与第二放大器U1-B的反向输入端连接。
第十六电阻R16的第二端与第二场效应管Q2的漏极D连接,第二场效应管Q2的栅极G与第十七电阻R16的第一端和第十八电阻R18的第一端连接。第十八电阻R18的第一端和第二场效应管Q2的源极S与电源地GND连接。
第一调节单元141包括模拟开关U2、第十九电阻R19。
第二调节单元143包括第十六电阻R16、第十七电阻R16、第十八电阻R18以及第二场效应管Q2。
通过第一调节单元141和第二调节单元143共同调节温度放大模块14对温度放大信号的放大倍数。
请参阅图5,在一实施例中,滤波模块16包括第七电容C7和第二十电阻R20。第二十电阻R20的第一端和第二放大器U1-B的输出端连接,第二十电阻R20的第二端与第七电容C7的第一端连接,第七电容C7的第二端与电源地GND连接。第七电容C7和第二十电阻R20共同构成为RC滤波电路。
通过第七电容C7和第二十电阻R20对第二温度采样信号进行平稳的滤波处理。经过第七电容C7和第二十电阻R20滤波之后的第二温度采样信号从滤波模块16的第二温度采样信号输出端PTC_AD输出给控制模块15,控制模块15根据第二温度采样信号生成温度信息。
以下结合图5对一种温度采样装置的工作原理进行说明:
通过控制模块15预先设定不同测温电阻和开关信号以及控制信号的对应关系表,例如:在控制模块15里面设定参数为:
电阻类型 | 开关信号(NTC_OFF) | 控制信号(PT100) | 温度信号采样点 |
NTC104 | 1或0 | 无 | NTC_AD |
NTC303G | 1或0 | 无 | NTC_AD |
NTC103 | 1或0 | 无 | NTC_AD |
PT1000 | 0 | 0 | PTC_AD |
PT100 | 0 | 1 | PTC_AD |
说明:1代表高电平,0代表低电平,温度信号采样点为控制模块15的温度信号采样点,NTC_OFF为开关信号输入端,PT100为控制信号输入端。
当测温电阻采用NTC系列电阻时,开关信号输入端NTC_OFF通过控制模块15置为高电平或低电平。通过软件设定由控制模块15直接对第一温度采样信号输出端NTC_AD进行采样,以对应生成电机的温度信息,随着电机温度的变化会导致第一温度采样信号也随之变化,从而实现对电机温度的采样。
当测温电阻采用PTC系列,并且为型号为PT1000的热敏电阻时,通过控制模块15将开关信号输入端NTC_OFF信号置为低电平,同时也将控制信号输入端PT100的信号置为低电平,使得第一场效应管Q1截止,模拟开关U2内部的开关断开,第二场效应管Q2截止,第二温度采样信号输出端PTC_AD输出第一种放大倍数的第二温度采样信号,通过软件设定由控制模块15直接对第二温度采样信号输出端PTC_AD进行采样,以对应生成电机的温度信息。
当测温电阻采用PTC系列,且型号为PT100的热敏电阻时,通过控制模块15将开关信号输入端NTC_OFF信号置为低电平,同时将控制信号输入端PT100的信号置为高电平,从而使得第一场效应管Q1截止,模拟开关芯片U2内部的开关闭合,第二场效应管Q2导通,第二温度采样信号输出端PTC_AD输出第二种放大倍数的第二温度采样信号,通过软件设定由控制模块15直接对第二温度采样信号输出端PTC_AD进行采样,以对应生成电机的温度信息。
从而实现采用不同类型的测温电阻对电机进行温度检测时,不需要手动更改电机的温度采样装置的硬件,避免手动更改容易出错的风险。
本发明实施例的第二方面提供了一种温度采样系统,包括电机和如上述所述的一种温度采样装置10。
本实施例通过温度检测模块根据接收到的原始温度信号进行放大以生成温度放大信号,温度采样模块根据温度放大信号生成第一温度采样信号,使能模块根据开关信号生成开启信号或关闭信号,温度放大模块根据开启信号对温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号,控制模块生成开关信号并根据第一温度采样信号或第二温度采样信号生成温度信息,故采用不同类型的测温电阻对电机进行温度检测时,不需要手动更改电机的温度采样装置的硬件,直接通过控制模块生成开关信号,并根据第一温度采样信号或者第二温度采样信号生成电机的温度信息,提高了温度采样装置的兼容性并避免手动更改元器件容易出错的风险。
在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能以及使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解,实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。本领域中的技术人员将理解,在本文和所示的实施方式是非限制性例子,且因此可认识到,在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。
在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此,短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。以上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 (10)
1.一种温度采样装置,与用于生成原始温度信号的温度采集模块连接,其特征在于,包括:
用于根据所述原始温度信号生成温度放大信号的温度检测模块;
与所述温度检测模块连接,用于根据所述温度放大信号生成第一温度采样信号的温度采样模块;
用于根据开关信号生成使能信号的使能模块;所述使能信号包括开启信号和关闭信号;
与所述使能模块和所述温度检测模块连接,用于根据所述开启信号对所述温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号的温度放大模块;
与所述温度采样模块、所述使能模块以及所述温度放大模块连接,用于生成所述开关信号,并根据所述第一温度采样信号或所述第二温度采样信号生成温度信息的控制模块。
2.如权利要求1所述的一种温度采样装置,其特征在于,所述温度放大模块包括:
与所述温度检测模块连接,用于根据所述开启信号对所述温度放大信号进行放大以生成第二温度采样信号的第一放大单元;
用于根据调节信号调节所述第一放大单元的放大倍数的第一调节单元;
用于根据所述调节信号调节所述第一放大单元的放大倍数的第二调节单元;
所述控制模块还用于生成所述调节信号。
3.如权利要求1所述的一种温度采样装置,其特征在于,所述一种温度采样装置还包括:
与所述温度放大模块连接,用于对所述第二温度采样信号进行滤波的滤波模块;
所述控制模块具体用于根据所述第一温度采样信号和滤波后的所述第二温度采样信号生成温度信息。
4.如权利要求1所述的一种温度采样装置,其特征在于,所述温度检测模块包括:
对所述原始温度信号进行滤波的第一滤波单元;
与所述第一滤波单元连接,用于根据滤波后的所述原始温度信号生成第一温度信号的电桥;
与所述电桥连接,用于对所述电桥提供参考电压的参考电源单元;
与所述电桥连接,用于根据所述第一温度信号生成所述温度放大信号的第二放大单元。
5.如权利要求4所述的一种温度采样装置,其特征在于,所述第二放大单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、稳压管以及第一放大器;
所述第一电阻的第一端为所述第二放大单元的第一温度信号第一输入端;
所述第二电阻的第一端为所述第二放大单元的第一温度信号第二输入端;
所述第一电阻的第二端与所述第一放大器的反向输入端、所述第三电阻的第一端以及所述第二电容的第一端连接,所述第三电阻的第二端和所述第二电容的第二端与所述第一放大器的输出端连接;
所述第三电容的第一端与所述第一放大器的输出端,所述第三电容的第二端与电源地连接;
所述第二电阻的第二端与所述第一放大器的正向输入端、所述稳压管的负极、所述第一电容的第一端以及所述第四电阻的第一端连接,所述稳压管的正极、所述第一电容的第二端以及所述第四电阻的第二端与电源地连接;
所述第一放大器的输出端为所述第二放大单元的温度放大信号输出端。
6.如权利要求1所述的一种温度采样装置,其特征在于,所述温度采样模块包括第九电阻和第十电阻;
所述第九电阻的第一端为所述温度采样模块的温度放大信号输入端;
所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端与电源地连接;
所述第十电阻的第一端为所述温度采样模块的第一温度采样信号输出端。
7.如权利要求1所述的一种温度采样装置,其特征在于,所述使能模块包括第十一电阻、第十二电阻以及第一场效应管;
所述第十一电阻的第一端为所述使能模块的开关信号输入端;
所述第十一电阻的第二端和所述第十二电阻的第一端与所述第一场效应管的栅极连接;
所述第十二电阻的第二端和所述第一场效应管的源极与电源地连接;
所述第一场效应管的漏极为所述使能模块的使能信号输出端。
8.如权利要求2所述的一种温度采样装置,其特征在于,所述第一放大单元包括第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第六电容以及第二放大器;
所述第十三电阻的第一端为所述第一放大单元的温度放大信号输入端;
所述第十三电阻的第二端为所述第一放大单元的开启信号输入端;
所述第十三电阻的第二端与所述第二放大器的正向输入端连接;
所述第二放大器的反向输入端与所述第六电容的第一端、所述第十四电阻的第一端以及所述第十五电阻的第一端连接,所述第六电容的第二端和所述第十四电阻的第二端与所述第二放大器的输出端连接,所述第十五电阻的第二端与电源地连接;
所述第二放大器的输出端为所述第一放大单元的第二温度采样信号输出端。
9.如权利要求1或2或3所述的一种温度采样装置,其特征在于,所述控制模块包括微处理器。
10.一种温度采样系统,其特征在于,所述温度采样系统包括电机以及如权利要求1至9任一项所述的温度采样装置。
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