CN209264145U - 一种温度检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温度检测电路，包括：检测电路、参考电路、滤波电路、以及控制单元；所述检测电路与所述参考电路串联连接后再串接于供电电压与地之间，且所述检测电路与所述参考电路的串联连接端通过所述滤波电路连接所述控制单元的温度检测端，所述控制单元还连接所述参考电路。实施本方案在任何温度范围段内均可以实现对温度的精准检测，准确度高，误差小。

Description

一种温度检测电路

技术领域

本实用新型涉及温度检测领域，更具体地说，涉及一种温度检测电路。

背景技术

传统的温度检测电路，传感器与单个参考电阻(固定精密阻值)串接在一起，传感器阻值随温度变化而产生变化，不同温度下，由于传感器的阻值会发生变化从而引起传感器与参考电阻的分压电压改变，通过检测分压电阻的电压值，确定当前的温度值。

然而，传统的温度检测电路由于参考电阻为固定精密电阻，当传感器的电阻值的变化范围很大时，无论选择的固定精密电阻的阻值是多少，都无法兼顾整个宽范围的电阻变化，在某些阻值端，温度有变化时，出现的采样电压变化不明显，进而导致在某些温度区域，温度检测误差很大，有可能几个温度都是同一个AD值，不能精确检测到当前温度值。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种改进的温度检测电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种温度检测电路，包括：检测电路、参考电路、滤波电路、以及控制单元；

所述检测电路与所述参考电路串联连接后再串接于供电电压与地之间，且所述检测电路与所述参考电路的串联连接端通过所述滤波电路连接所述控制单元的温度检测端，所述控制单元还连接所述参考电路。

优选地，所述参考电路包括上拉电路，所述上拉电路的第一端连接所述供电电压，所述上拉电路的第二端连接所述检测电路的第一端，所述检测电路的第二端接地。

优选地，所述上拉电路包括上拉并联电阻组和开关电路；

所述上拉并联电阻组的第一端作为所述上拉电路的第一端连接所述供电电压，所述上拉并联电阻组的第二端分别连接所述开关电路的第一端和所述检测电路的第一端，所述开关电路的第二端连接所述检测电路的第一端，所述开关电路的控制端连接所述控制单元；

所述上拉并联电阻组的第二端和所述开关电路的第二端为所述上拉电路的第二端。

优选地，所述上拉并联电阻组包括第一上拉电阻、第二上拉电阻和第三上拉电阻；

所述开关电路包括第一开关和第二开关；

所述第一上拉电阻的第一端、所述第二上拉电阻的第一端和所述第三上拉电阻的第一端一并连接所述供电电压，所述第一上拉电阻的第二端连接所述检测电路的第一端，所述第二上拉电阻的第二端连接所述第一开关的第一端，所述第三上拉电阻的第二端连接所述第二开关的第一端；

所述第一开关的控制端连接所述控制单元的第一I/O口，所述第一开关的第二端连接所述检测电路的第一端中，所述第二开关的控制端连接所述控制单元的第二I/O口，所述第二开关的第二端连接所述检测电路的第一端；

所述第一上拉电阻的第二端、所述第二上拉电阻的第二端和所述第三上拉电阻的第二端形成所述上拉并联电阻组的第二端；所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端形成所述开关电路的第一端，所述第一开关的控制端和所述第二开关的控制端形成所述开关电路的控制端，所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端形成所述开关电路的第二端。

优选地，所述第一开关和所述第二开关包括继电器、三极管、MOS管中的任意一种。

优选地，所述参考电路包括下拉电路，所述下拉电路的第一端连接所述检测电路的第二端，所述下拉电路的第二端接地，所述检测电路的第一端连接所述供电电压。

优选地，所述下拉电路包括下拉并联电阻组，所述下拉并联电阻组包括多个依次并联的电阻。

优选地，所述检测电路包括温度传感器。

优选地，所述温度传感器包括正温度系数的热敏电阻或者负温度系数的热敏电阻。

优选地，所述滤波电路包括RC滤波电路；

所述RC滤波电路的第一端连接所述检测电路与所述参考电路的串联连接端，所述RC滤波电路的第二端连接所述控制单元的温度检测端。

实施本实用新型的温度检测电路，具有以下有益效果：该温度检测电路通过将该参考电路与检测电路串接在供电电压与地之间，实现参考电路与检测电路的分压，实现了在任何温度范围段内均可以对温度的精准检测，准确度高，误差小。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例提供的一种温度检测电路的原理框图；

图2是图1实施例的电路原理图；

图3是本实用新型另一实施例提供的一种温度检测电路的原理框图；

图4是图3实施例的电路原理图；

图5为检测过程中温度的变化示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图进行详细说明。

参考图1，为本实用新型一较佳实施例提供的一种温度检测电路的原理框图。该温度检测电路可应用于食物处理装置、厨师机、或者带加热产品中，用于检测这些设备的温度。

如图1所示，该温度检测电路，其特征在于，包括：检测电路11、参考电路12、滤波电路13、以及控制单元14。其中，检测电路11与参考电路12串联连接后再串接于供电电压(VDD)与地之间，且检测电路11与参考电路12的串联连接端(UB)通过滤波电路13连接控制单元14的温度检测端，控制单元14还连接参考电路12。这里，需要说明的是：检测电路11与参考电路12串联连接后再串接于供电电压(VDD)与地之间的电路连接结构可以是：检测电路11和参考电路12依次串接于供电电压(VDD)与地之间，即检测电路11一端连接于供电电压(VDD)，另一端连接参考电路12的一端，参考电路12的另一端接地；或者，参考电路12和检测电路11依次串接于供电电压(VDD)与地之间，即参考电路12一端连接供电电压(VDD)，另一端连接检测电路11的一端，检测电路11的另一端接地。其中，图1所示以检测电路11和参考电路12依次串接于供电电压(VDD)与地之间的电路连接结构为示例。图3所示以参考电路12和检测电路11依次串接于供电电压(VDD)与地之间的电路连接结构为示例。

在该实施例中，如图2所示，该参考电路12包括下拉电路。其中，下拉电路的第一端连接检测电路11的第二端(图2和图4中的1脚)，下拉电路的第二端接地，检测电路11的第一端(图2和图4中的2脚)连接供电电压(VDD)。

可选的，该实施例中，该下拉电路包括下拉并联电阻组，其中，该下拉并联电阻组包括多个依次并联的电阻，即该下拉电路可以通过多个并联的电阻实现，其中，并联的电阻的数量根据实际温度检测需求确定。

如图2所示，在一个具体实施例中，该下拉并联电阻组包括第四下拉电阻R210、第五下拉电阻R212和第六下拉电阻R213。第四下拉电阻R210的第一端连接检测电路11的第二端(图2和图4中的1脚)，第四下拉电阻R210的第二端接地。第五下拉电阻R212的第一端连接第四下拉电阻R210的第一端，第五下拉电阻R212的第二端(即图2中的B口)连接控制单元14的第一I/O口(即图2中控制单元14的B口)，第六下拉电阻R213的第一端连接第四下拉电阻R210的第一端，第六下拉电阻R213的第二端(即图2中的C口)连接控制单元14的第二I/O口(即图2中控制单元14的C口)。这里，第四下拉电阻R210、第五下拉电阻R212的第一端和第六下拉电阻R213的第一端的连接端为下拉电路的第一端，第四下拉电阻R210的第二端为下拉电路的第二端。

在该实施例中，检测电路11包括温度传感器。可选的，该实施例的温度传感器可以包括正温度系数的热敏电阻或者负温度系数的热敏电阻。

在该实施例中，滤波电路13包括RC滤波电路。该RC滤波电路的第一端连接检测电路11与参考电路12的串联连接端(UB)，RC滤波电路的第二端连接控制单元14的温度检测端。可选的，该RC滤波电路可以包括滤波电阻R111和滤波电容C110。如图2所示，滤波电阻R111的第一端作为RC滤波电路的第一端连接检测电路11与参考电路12的串联连接端(UB)，滤波电阻R111的第二端作为RC滤波电路的第二端连接控制单元14的温度检测端(即图2中的PortA)。滤波电容C110的第一端连接滤波电阻R111的第一端，滤波电容C110的第二端接地。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该滤波电容C110的第一端连接滤波电阻R111的第二端，该滤波电容C110的第二端接地。通过设置该RC滤波电路可以滤除电源对温度检测的干扰。

控制单元14包括温度检测端、第一I/O口和第二I/O口，其中，温度检测端为AD检测口，即如图2所示的PortA口。第一I/O口和第二I/O口分别为图2中的B口和C口。本实用新型实施例中，控制单元14的第一I/O口和第二I/O口分别用于控制第五下拉电阻R212和第六下拉电阻R213的状态。

以图2的原理图对该实施例的温度检测电路的工作原理进行说明。

在该实施例，本实用新型以PT-25E2-F2规格的RT表进行说明。当在10～100℃时，由于温度传感器的阻值为200K～6.3K之间，所以可以选择参考阻值为47K；当在50～1501℃时，温度传感器的阻值为35K～1.6K之间，所以可以选择参考阻值约为10K；当在100～200℃时，温度传感器的阻值为6.3K～0.55K之间，所以可以选择参考阻值为2.2K。

具体的，当控制单元14检测到UB的电压对应的温度在10～100℃时，此时，控制单元14的第一I/O口和第二I/O口作为输入脚，此时第一I/O口和第二I/O口为高阻态，没有电平输出，第五下拉电阻R212和第六下拉电阻R213不参考分压，此时，只有第四下拉电阻R210参与分压。由于温度传感器在10～100℃时的阻值为200K～6.3K之间，所以此时，第四下拉电阻R210可以选为47K。

当控制单元14检测到UB的电压对应的温度在50～150℃时，控制单元14的第一I/O口作为输入脚，不产生电平输出，控制单元14的第二I/O口作为输出脚，且输入低电平，此时，第六下拉电阻R213的第二端相当于与地线连接，所以，此时下拉电阻的阻值为第四下拉电阻R210和第六下拉电阻R213并联的阻值，故参考电阻的参考阻值为R＝R210//R213；进而可以自得R＝9.55K。

当控制单元14检测到UB的电压对应的温度在100～200℃时，控制单元14的第一I/O口和第二I/O口作为输出脚，且输出低电平，此时，第五下拉电阻R212和第六下拉电阻R213的第二端相当于接地，第四下拉电阻R210、第五下拉电阻R212和第六下拉电阻R213并联，参考电阻的参考阻值为R＝R210//R212//R213；进而算得R213＝2.3K。

通过以上选型可以分别获得UB点的电压，并将UB点的电压通过转换为8位AD值可以获得相应的AD值。

其中，UB＝VDD×R210/(R+R210)；

UB×256＝AD×VDD；

所以AD＝256×R210/(R+R210)……(1)。

将以上选型代入式子(1)可以得到：

R＝47K；

T＝10℃，AD＝49；T＝50℃，AD＝147；T＝100℃，AD＝226；

T＝50℃，AD＝55；T＝100℃，AD＝154；T＝150℃，AD＝219；

T＝100℃，AD＝68；T＝150℃，AD＝151；T＝200℃，AD＝207。

由以上AD数值可以看出，现有传统方案如果只有一个参考电阻，温度变化在两端温度附近，AD值无法区分。而实施本实用新型的温度检测电路，AD值可以很容易分开。

另外，如图5所示，传统的温度检测电路当控制单元14检测到当前温度Temp在TD到TB之间时，控制单元14会控制参考电阻连接端口设置成相对的参考电阻状态进行检测；当控制单元14检测到当前温度Temp在TA至TC之间时，控制单元14会控制参考电阻端口设置到对应的参考电阻进行检测，但是两个参考电阻之间切换，如果只是一个点区间，则TA和TB之间等于0，会出现在这个温度点附近由于温度来回跳变导致控制单元14频繁切换端口控制方式，引起温度检测误差，形成一个温度点检测的死区。而本实用新型为了消除该现象，采用施密特处理的方式，即在TA和TB之间设置一个值T，可以为5～10℃之间；当温度在上升过程中，在检测到当前温度Temp大于TB+T时，才切换到TA～TC段对应的参考电阻；当温度在下降过程中，在检测到当前温度Temp大于TA-T时，才切换到TD～TB段对应的参考电阻。

如图3所示，为本实用新型另一实施例提供的一种温度检测电路的原理框图。该实施例与图1所示实施例的区别是，检测电路11和参考电路12采用参考电路12和检测电路11依次串接于供电电压(VDD)与地之间的电路连接结构。

进一步地，在该实施例中，该参考电路12包括上拉电路121，上拉电路121的第一端连接供电电压(VDD)，上拉电路121的第二端连接检测电路11的第一端(图2和图4中的2脚)，检测电路11的第二端(图2和图4中的1脚)接地。

可选的，上拉电路121包括上拉并联电阻组和开关电路122。

上拉并联电阻组的第一端作为上拉电路121的第一端连接供电电压(VDD)，上拉并联电阻组的第二端分别连接开关电路122的第一端和检测电路11的第一端(图2和图4中的2脚)，开关电路122的第二端连接检测电路11的第一端(图2和图4中的2脚)，开关电路122的控制端连接控制单元14；上拉并联电阻组的第二端和开关电路122的第二端为上拉电路121的第二端。

该实施例中，该上拉并联电阻组包括第一上拉电阻R110、第二上拉电阻R112和第三上拉电阻R113。开关电路122包括第一开关K1和第二开关K2。

第一上拉电阻R110的第一端、第二上拉电阻R112的第一端和第三上拉电阻R113的第一端一并连接供电电压(VDD)，第一上拉电阻R110的第二端连接检测电路11的第一端(图2和图4中的2脚)，第二上拉电阻R112的第二端连接第一开关K1的第一端，第三上拉电阻R113的第二端连接第二开关K2的第一端；

第一开关K1的控制端连接控制单元14的第一I/O口，第一开关K1的第二端连接检测电路11的第一端(图2和图4中的2脚)中，第二开关K2的控制端连接控制单元14的第二I/O口，第二开关K2的第二端连接检测电路11的第一端(图2和图4中的2脚)；第一上拉电阻R110的第二端、第二上拉电阻R112的第二端和第三上拉电阻R113的第二端形成上拉并联电阻组的第二端；第一开关K1的第一端和第二开关K2的第一端形成开关电路122的第一端，第一开关K1的控制端和第二开关K2的控制端形成开关电路122的控制端，第一开关K1的第二端和第二开关K2的第二端形成开关电路122的第二端。

可选的第一开关K1和第二开关K2均为电子开关，其中，第一开关K1包括继电器、三极管、MOS管中的任意一种。同样地，第二开关K2也可以包括继电器、三极管、MOS管中的任意一种。

在该实施例中，滤波电路13和检测电路11与图1所示实施例相同，详见图4，其连接关系如前文所述，在此不再赘述。

这里，需要说明的是，该实施例的工作原理与前述实施例的工作原理相同，其中，第二上拉电阻R112和第三上拉电阻R113的状态分别通过第一开关K1和第二开关K2控制。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种温度检测电路，其特征在于，包括：检测电路、参考电路、滤波电路、以及控制单元；

所述检测电路与所述参考电路串联连接后再串接于供电电压与地之间，且所述检测电路与所述参考电路的串联连接端通过所述滤波电路连接所述控制单元的温度检测端，所述控制单元还连接所述参考电路。

2.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述参考电路包括上拉电路，所述上拉电路的第一端连接所述供电电压，所述上拉电路的第二端连接所述检测电路的第一端，所述检测电路的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述上拉电路包括上拉并联电阻组和开关电路；

所述上拉并联电阻组的第一端作为所述上拉电路的第一端连接所述供电电压，所述上拉并联电阻组的第二端分别连接所述开关电路的第一端和所述检测电路的第一端，所述开关电路的第二端连接所述检测电路的第一端，所述开关电路的控制端连接所述控制单元；

所述上拉并联电阻组的第二端和所述开关电路的第二端为所述上拉电路的第二端。

4.根据权利要求3所述的温度检测电路，其特征在于，所述上拉并联电阻组包括第一上拉电阻、第二上拉电阻和第三上拉电阻；

所述开关电路包括第一开关和第二开关；

所述第一上拉电阻的第一端、所述第二上拉电阻的第一端和所述第三上拉电阻的第一端一并连接所述供电电压，所述第一上拉电阻的第二端连接所述检测电路的第一端，所述第二上拉电阻的第二端连接所述第一开关的第一端，所述第三上拉电阻的第二端连接所述第二开关的第一端；

所述第一开关的控制端连接所述控制单元的第一I/O口，所述第一开关的第二端连接所述检测电路的第一端中，所述第二开关的控制端连接所述控制单元的第二I/O口，所述第二开关的第二端连接所述检测电路的第一端；

所述第一上拉电阻的第二端、所述第二上拉电阻的第二端和所述第三上拉电阻的第二端形成所述上拉并联电阻组的第二端；所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端形成所述开关电路的第一端，所述第一开关的控制端和所述第二开关的控制端形成所述开关电路的控制端，所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端形成所述开关电路的第二端。

5.根据权利要求4所述的温度检测电路，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关包括继电器、三极管、MOS管中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述参考电路包括下拉电路，所述下拉电路的第一端连接所述检测电路的第二端，所述下拉电路的第二端接地，所述检测电路的第一端连接所述供电电压。

7.根据权利要求6所述的温度检测电路，其特征在于，所述下拉电路包括下拉并联电阻组，所述下拉并联电阻组包括多个依次并联的电阻。

8.根据权利要求2或6所述的温度检测电路，其特征在于，所述检测电路包括温度传感器。

9.根据权利要求8所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度传感器包括正温度系数的热敏电阻或者负温度系数的热敏电阻。

10.根据权利要求2或6所述的温度检测电路，其特征在于，所述滤波电路包括RC滤波电路；

所述RC滤波电路的第一端连接所述检测电路与所述参考电路的串联连接端，所述RC滤波电路的第二端连接所述控制单元的温度检测端。