CN112880858A - 采样电路、温度检测电路及电器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种采样电路、温度检测电路及电器设备，该采样电路包括与待采样电路连接的采样电阻、校准电路和用于隔离的二极管；二极管的阳极与待采样电路中待检测电阻连接，阴极与采样电阻连接，实现采样电阻与待采样电路的其他连接电路的隔离；校准电路与二极管的阳极连接，检测二极管的管压降；采样电阻与待检测电阻串联对待采样电路的电源VCC进行分压，采样电阻一端接地，另一与主控芯片的采样检测端连接，主控芯片根据采样电阻分压值、采样电阻阻值和二极管的管压降计算待检测电阻的阻值。本发明通过校准电路测出二极管的实际压降，将补偿值设置为测得的实际压降，使得检测到的采样值与实际值能够保持一致，保证检测精准度。
Description
技术领域
本发明涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种采样电路、温度检测电路及电器设备。
背景技术
目前，大部分产品在电路功能设计时都会用到采样电路，比如通过NTC热敏电阻对温度进行检测，而且根据应用场景的需要，采样电路还会与其他电路连接，为了避免其他电路的影响，此时需要加入二极管进行隔离。
由于二极管存在管压降，因此会导致检测出的取样值与实际信号值有偏差，为补偿管压降，现有技术中常规做法是在程序中设定固定的补偿值以对管压降进行补偿。但二极管压降一般有个范围，且与环境温度有关系，产品批量后不同二极管之间偏差可能较大，若采用固定的补偿值对管压降进行补偿，会导致检测精准不准确，无法满足采样精度要求较高产品的检测需求。
发明内容
本发明实施例提出了一种采样电路、温度检测电路及电器设备，以解决现有技术中采用固定的补偿值对管压降进行补偿，导致检测精准不准确的问题。
本发明实施例提供的采样电路，包括与待采样电路连接的采样电阻、校准电路以及设置在待采样电路与采样电阻之间的二极管；
所述二极管的阳极与所述待采样电路中的待检测电阻连接，所述二极管的阴极与所述采样电阻连接，以实现采样电阻与待采样电路的其他连接电路的隔离；
所述校准电路与所述二极管的阳极连接，用于检测所述二极管的管压降；
所述采样电阻与所述待检测电阻串联，对待采样电路的电源VCC进行分压，所述采样电阻一端接地，另一检测端与主控芯片的采样检测端连接，通过采样检测端将采样电阻分压值上传主控芯片，以供主控芯片根据采样电阻分压值、采样电阻阻值和二极管的管压降计算待检测电阻的阻值。
可选地，所述校准电路包括第一电阻、第一三极管和第二电阻，所述第一电阻的一端与主控芯片的校准激励信号输出端连接，另一端与第一三极管的基级连接，第一三极管的发射极连接电源VCC,第一三极管的集电极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端与所述二极管的阳极连接，当校准激励信号输出端输出低电平时，第一三极管导通，第二电阻与采样电阻串联形成分压电路对电源VCC进行分压，以供主控芯片根据采样电阻分压值、采样电阻阻值和第二电阻阻值计算二极管的管压降。
可选地，所述采样电路还包括滤波电路，所述滤波电路连接在主控芯片的采样检测端与所述采样电阻之间。
可选地，所述滤波电路包括第三电阻和电容，所述电容并联在所述采样电阻的两端，所述第三电阻连接在主控芯片的采样检测端与采样电阻的检测端之间。
可选地，所述第二电阻与所述采样电阻阻值相同。
本发明实施例还提供了一种温度检测电路，包括如上所述的采样电路。
可选地，所述温度检测电路还包括第四电阻、第二三极管和热敏电阻，所述第四电阻一端与主控芯片的信号输出端口连接，另一端与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极连接电源VCC，第二三极管的集电极与所述热敏电阻的一端连接，所述热敏电阻另一端与采样电阻串联形成分压电路对电源VCC进行分压，当主控芯片的校准激励信号输出端输出高电平，且主控芯片的信号输出端口输出低电平时，第一三极管截止，第二三极管打开，电源VCC通过热敏电阻连接二极管后连接到采样电阻，以供主控芯片根据采样电阻分压值、采样电阻阻值和二极管的管压降计算热敏电阻的阻值，进而根据热敏电阻的阻值确定热敏电阻温度。
可选地，所述温度检测电路还包括有连接在热敏电阻与二极管连接点的其他采样电路。
可选地，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻器。
本发明实施例还提供了一种电器设备，包括如上所述的温度检测电路。
本发明实施例提供的采样电路、温度检测电路及电器设备，在电路设计时增加校准电路，通过校准电路测出二极管的实际压降，在程序中将二极管的补偿值设置为测得的实际压降，使得检测到的采样值与实际值能够保持一致，保证检测精准度，以满足采样精度要求较高产品的检测需求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的采样电路的结构框图；
图2为本发明实施例提供的采样电路的电路原理图；
图3为本发明实施例提供的温度检测电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
图1为本发明实施例提供的一种采样电路的结构框图。如图1所示，本发明实施例提供的采样电路，包括与待采样电路连接的采样电阻R6、校准电路10以及设置在待采样电路20与采样电阻R6之间的二极管D1，其中：
所述二极管D1的阳极与所述待采样电路20中的待检测电阻连接，所述二极管D1的阴极与所述采样电阻R6连接，以实现采样电阻R6与待采样电路20的其他连接电路的隔离；
所述校准电路10与所述二极管D1的阳极连接，用于检测所述二极管D1的管压降；
所述采样电阻R6与所述待检测电阻串联，对待采样电路的电源VCC进行分压，所述采样电阻R6一端接地，采样电阻R6另一检测端与主控芯片的采样检测端连接，通过采样检测端将采样电阻分压值上传主控芯片，以供主控芯片根据采样电阻R6分压值、采样电阻R6阻值和二极管D1的管压降计算待检测电阻的阻值。
本发明提供的采样电路，在电路设计时增加校准电路，通过校准电路测出二极管的实际压降，在程序中将二极管的补偿值设置为测得的实际压降，使得检测到的采样值与实际值能够保持一致。
如图2所示，在本发明另一实施例中，所述校准电路10包括第一电阻R2、第一三极管Q2和第二电阻R3，所述第一电阻R2的一端与主控芯片的校准激励信号输出端连接，另一端与第一三极管Q2的基级连接，第一三极管Q2的发射极连接电源VCC,第一三极管Q2的集电极连接第二电阻R3的一端，第二电阻R3的另一端与所述二极管的阳极连接，当校准激励信号输出端输出低电平时，第一三极管Q2导通，第二电阻R3与采样电阻串联形成分压电路对电源VCC进行分压，以供主控芯片根据采样电阻分压值、采样电阻阻值和第二电阻R3阻值计算二极管的管压降。
进一步地，本发明实施例中提供的采样电路还包括滤波电路，所述滤波电路连接在主控芯片的采样检测端与所述采样电阻R6之间。
具体的，参见图2，滤波电路包括第三电阻R5和电容C1，所述电容C1并联在所述采样电阻R6的两端，所述第三电阻R5连接在主控芯片的采样检测端与采样电阻R6的检测端之间。
在一个具体实施例中，为了简化计算，所述第二电阻R3与所述采样电阻R6的阻值可以设置为相同。
可理解的，在不同实施例中，第二电阻R3与所述采样电阻R6的阻值也可以根据设计需要设置为不同的阻值，对此本发明不做具体限定。
图3为本发明实施例提供的一种温度检测电路的电路原理图。如图3所示，本发明实施例提供的温度检测电路包括如上实施例所述的采样电路。
具体的，本实施例提供的温度检测电路还包括第四电阻R1、第二三极管Q1和热敏电阻R4，所述第四电阻R1一端与主控芯片的信号输出端口连接，另一端与第二三极管Q1的基极连接，第二三极管Q1的发射极连接电源VCC，第二三极管Q1的集电极与所述热敏电阻R4的一端连接，所述热敏电阻R4另一端与采样电阻R6串联形成分压电路对电源VCC进行分压，当主控芯片的校准激励信号输出端输出高电平，且主控芯片的信号输出端口输出低电平时，第一三极管Q2截止，第二三极管Q1打开，电源VCC通过热敏电阻R4连接二极管D1后连接到采样电阻R6，以供主控芯片根据采样电阻分压值、采样电阻R6阻值和二极管D1的管压降计算热敏电阻R4的阻值，进而根据热敏电阻R4的阻值确定热敏电阻温度。
本实施例中，所述温度检测电路还包括有连接在热敏电阻R4与二极管D1连接点的其他连接电路，如其他采样电路。
本实施例中，三极管Q1，Q2还可以采用mos管实现。
本发明实施例，通过在采样电路中增加一路校准激励信号，在正式采样前，通过校准激励信号检测到的电压值得出二极管的压降；正式采样得到的电压值与前述得出的二极管压降值进行计算，即得出实际真实的信号电压值。
本实施例中，所述热敏电阻R4为负温度系数热敏电阻器。
下面基于如图3所示的原理图，对本发明实施例提供的温度检测电路的工作原理和工作过程进行解释说明，具体如下：
本实施例中热敏电阻R4为温度变化感温包电阻，热敏电阻R4的阻值会随着温度变化而变化，R4与R6分压后在R6端检测出的电压值变化。
首先，主控芯片信号输出端口输出高电平，校准激励信号输出端口输出低电平，此时Q1截止，Q2导通，VCC通过第二电阻R3连接D1后连接到电阻R6。此时主控芯片采样检测端口检测到的电压Ua：
其中，Ua，VCC，R3，R6均为已知量，VF为二极管D1的压降，则可得出VCC-VF的值，将R3选型为与R6阻值相同；则得出VCC-VF＝2Ua。
然后，主控芯片校准激励信号输出端口输出高电平，信号输出端口输出低电平，Q2截止，Q1打开，VCC通过热敏电阻R4连接D1后连接到电阻R6；此时即进行实际温度检测。此时主控芯片采样检测端口检测到的电压Ub：
代入校准阶段得到的VCC-VF的值得出：
计算得出：
上式中Ua是校准阶段测试得到的电压值，Ub是该温度下芯片检测到的实际电压值，R6是已知的，因此可得出此时R4的阻值，通过查找R4的阻值与温度的对应关系即可得出R4温度值。
此外，本发明实施例还提供了一种电器设备，包括如上实施例所述的温度检测电路。
本发明实施例提供的采样电路、温度检测电路及电器设备，在电路设计时增加校准电路，通过校准电路测出二极管的实际压降，在程序中将二极管的补偿值设置为测得的实际压降，使得检测到的采样值与实际值能够保持一致，保证检测精准度，以满足采样精度要求较高产品的检测需求。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，本申请所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种采样电路，其特征在于，包括与待采样电路连接的采样电阻、校准电路以及设置在待采样电路与采样电阻之间的二极管；
所述二极管的阳极与所述待采样电路中的待检测电阻连接，所述二极管的阴极与所述采样电阻连接，以实现采样电阻与待采样电路的其他连接电路的隔离；
所述校准电路与所述二极管的阳极连接，用于检测所述二极管的管压降；
所述采样电阻与所述待检测电阻串联，对待采样电路的电源VCC进行分压，所述采样电阻一端接地，另一检测端与主控芯片的采样检测端连接，通过采样检测端将采样电阻分压值上传主控芯片，以供主控芯片根据采样电阻分压值、采样电阻阻值和二极管的管压降计算待检测电阻的阻值。
2.如权利要求1所述的采样电路，其特征在于，所述校准电路包括第一电阻、第一三极管和第二电阻，所述第一电阻的一端与主控芯片的校准激励信号输出端连接，另一端与第一三极管的基级连接，第一三极管的发射极连接电源VCC,第一三极管的集电极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端与所述二极管的阳极连接，当校准激励信号输出端输出低电平时，第一三极管导通，第二电阻与采样电阻串联形成分压电路对电源VCC进行分压，以供主控芯片根据采样电阻分压值、采样电阻阻值和第二电阻阻值计算二极管的管压降。
3.如权利要求1所述的采样电路，其特征在于，所述采样电路还包括滤波电路，所述滤波电路连接在主控芯片的采样检测端与所述采样电阻之间。
4.如权利要求3所述的采样电路，其特征在于，所述滤波电路包括第三电阻和电容，所述电容并联在所述采样电阻的两端，所述第三电阻连接在主控芯片的采样检测端与采样电阻的检测端之间。
5.如权利要求2所述的采样电路，其特征在于，所述第二电阻与所述采样电阻阻值相同。
6.一种温度检测电路，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的采样电路。
7.如权利要求6所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度检测电路还包括第四电阻、第二三极管和热敏电阻，所述第四电阻一端与主控芯片的信号输出端口连接，另一端与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极连接电源VCC，第二三极管的集电极与所述热敏电阻的一端连接，所述热敏电阻另一端与采样电阻串联形成分压电路对电源VCC进行分压，当主控芯片的校准激励信号输出端输出高电平，且主控芯片的信号输出端口输出低电平时，第一三极管截止，第二三极管打开，电源VCC通过热敏电阻连接二极管后连接到采样电阻，以供主控芯片根据采样电阻分压值、采样电阻阻值和二极管的管压降计算热敏电阻的阻值，进而根据热敏电阻的阻值确定热敏电阻温度。
8.如权利要求6所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度检测电路还包括有连接在热敏电阻与二极管连接点的其他采样电路。
9.如权利要求6所述的温度检测电路，其特征在于，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻器。
10.一种电器设备，其特征在于，包括如权利要求6-9任一项所述的温度检测电路。
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