CN218496289U - 一种温度模块验证电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种温度模块验证电路，温度模块验证电路至少包括：温度模块、验证模块及检测模块，其中：温度模块将环境温度转化为第一信号并输出；验证模块连接于温度模块的输出端，基于检测模块输出的控制信号对温度模块的输出端提供验证信号；检测模块连接于温度模块的输出端，基于第一信号产生控制信号，基于第一信号与所述验证信号的叠加信号以及第一信号检测温度模块是否损坏。通过对比第一信号与验证信号的叠加信号以及第一信号，判定单个温度模块是否损坏的结果准确可靠，避免出现误报，结构简单，操作简便，适用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度检测与应用技术领域，特别是涉及一种温度模块验证电路。
背景技术
温度模块验证电路通常由温度探测、数模转换以及结果处理等部分组成。温度探测部分将环境温度转换成对应的电信号，数模转换部分将电信号转换成数字信号，然后送处理器进行相应地处理，从而获得相应的温度参数。
现有的温度检测多采用电阻串联热敏电阻并检测热敏电阻电压的方法，该方法虽然简单实用，但是通过检测热敏电阻电压以判断热敏电阻是否损坏，容易出现误报的问题。
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。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种温度模块验证电路，用于解决现有技术中在判定具体出现异常状态的器件时，容易出现误报的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种温度模块验证电路，所述温度模块验证电路至少包括：温度模块、验证模块及检测模块，其中：
所述温度模块将环境温度转化为第一信号并输出；
所述验证模块连接于所述温度模块的输出端，基于所述检测模块输出的控制信号对所述温度模块的输出端提供验证信号；
所述检测模块连接于所述温度模块的输出端，基于所述第一信号产生所述控制信号，基于所述第一信号与所述验证信号的叠加信号以及所述第一信号检测所述温度模块是否损坏。
可选地，所述检测模块包括主控单元及滤波单元，其中：所述滤波单元与所述温度模块连接；所述主控单元与所述滤波单元及所述验证模块连接。
可选地，所述主控单元为单片机或ARM或数字信号处理器或FPGA。
可选地，所述滤波单元包括第一电阻及第一电容，其中：所述第一电阻的第一端与所述温度模块连接；所述第一电容连接于所述第一电阻的第二端与参考地之间。
可选地，所述温度模块包括第二电阻及热敏电阻，其中：所述第二电阻的第一端接第一电源；所述热敏电阻连接于所述第二电阻的第二端与参考地之间，其中，所述第二电阻的第二端与所述检测模块连接。
可选地，所述验证模块包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻及功率管，其中：所述第三电阻的第一端接第二电源；所述功率管的第一端与所述第三电阻的第二端连接，第三端与所述温度模块连接；所述第四电阻连接于所述功率管的第一端与第二端之间；所述第五电阻连接于所述功率管的第二端与所述检测模块之间。
可选地，所述第二电源的电压值与所述第一电源的电压值相等，或所述第二电源的电压值与所述第一电源的电压值不相等。
可选地，所述功率管为三极管或MOS管。
可选地，所述三极管为NPN三极管或PNP三极管，其中，当所述功率管为NPN三极管时，所述功率管的第一端为集电极，第二端为基极，第三端为发射极；当所述功率管为PNP三极管时，所述功率管的第一端为发射极，第二端为基极，第三端为集电极。
可选地，所述MOS管为PMOS管或NMOS管，其中，当所述功率管为NMOS管时，所述功率管的第一端为漏极，第二端为栅极，第三端为源极；当所述功率管为PMOS管时，所述功率管的第一端为源极，第二端为栅极，第三端为漏极。
如上所述，本实用新型的一种温度模块验证电路，具有以下有益效果：
1)本实用新型的温度模块验证电路，通过对比第一信号与验证信号的叠加信号以及第一信号，判定单个温度模块是否损坏，避免出现误报，使温度检测结果更可靠。
2)本实用新型的温度模块验证电路，结构简单，操作简便，适用性强。
附图说明
图1显示为本实用新型的温度模块验证电路的第一电路示意图。
图2显示为本实用新型的温度模块验证电路的第二电路示意图。
附图标记说明
1 温度模块
2 检测模块
21 主控单元
22 滤波单元
3 验证模块
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1及图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1及图2所示，本实施例提供一种温度模块验证电路，所述温度模块验证电路至少包括：温度模块1、验证模块3及检测模块2，其中：
如图1所示，温度模块1将环境温度转化为第一信号并输出。
具体地，作为示例，如图1所示，温度模块1包括第二电阻R2及热敏电阻N1，其中：第二电阻R2的第一端接第一电源VCC1；热敏电阻N1连接于第二电阻R2的第二端与参考地之间，其中，第二电阻R2的第二端与检测模块2连接。
需要说明的是，热敏电阻N1是一种传感器，其电阻值随着温度的变化而变化，按照温度系数的不同，热敏电阻分为正温度系数热敏电阻(PTC thermistor，即PositiveTemperature Coefficient thermistor)和负温度系数热敏电阻(NTC thermistor，即Negative Temperature Coefficient thermistor)，其中，正温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而减小，它们同属于半导体器件。
在本实施例中，热敏电阻N1采用负温度系数热敏电阻器，随着温度的上升，热敏电阻N1两端的电压下降，即随着温度上升，检测到的热敏电阻N1第一端的电压，也就是A点的电压UA＝(UVCC1*RN1)/(RN1+R2)是下降的，其中，UVCC1为第一电源VCC1的电压值，RN1为热敏电阻N1的电阻值。此时第一信号的电压值等于UA，UA随着温度的升高而变化，这是因为热敏电阻N1的阻值随着温度的升高而减小。
需要进一步说明的是，在其他可能的实施方式中，热敏电阻N1还可以采用正温度系数热敏电阻，具体的，热敏电阻N1采用正温度系数热敏电阻还是负温度系数热敏电阻器，应根据实际应用场景进行选择，其中，包括考虑环境温度、器件属性(例如热敏电阻N1的具体参数、主控单元21的使用场景)。
在其他可能的实施方式中，温度模块1还可以采用其他的结构组成，例如，为了适用于多种应用场景，第二电阻R2可以采用一个电阻进行设置，也可以采用多个电阻通过串联、或者并联、或者串联与并联结合的方式进行设置，通过将第二电阻R2与热敏电阻N1串联进行分压。本申请实施例仅以此为例，并不限于此。
如图1所示，验证模块3连接于温度模块1的输出端，基于检测模块2输出的控制信号对温度模块的输出端提供验证信号。
具体地，作为示例，如图1所示，验证模块3包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及功率管Q1，其中：第三电阻R3的第一端接第二电源VCC2；功率管Q1的第一端与第三电阻R3的第二端连接，功率管Q1的第三端与温度模块1连接(即A点，也就是热敏电阻N1的第一端)；第四电阻R4连接于功率管Q1的第一端与第二端之间；第五电阻R5连接于功率管Q1的第二端与检测模块2(具体是指主控单元21)之间。
更具体地，第二电源VCC2的电压值与第一电源VCC1的电压值相等，或第二电源VCC2的电压值与第一电源VCC1的电压值不相等，需要说明的是，功率管Q1基于控制信号进行导通或者截止，当功率管Q1导通时，第二电源VCC2与第三电阻R3、功率管Q1以及热敏电阻N1构成导通回路，第二电源VCC2经过第三电阻R3对温度模块1中的输出端提供验证信号，将验证信号叠加至A点，即热敏电阻N1的第一端。
需要补充说明的是，如果第二电源VCC2的电压值与第一电源VCC1的电压值相等时，第一电源VCC1和第二电源VCC2可以共用同一个电源，此时电路结构简单，但抗干扰性相对较弱；如果第二电源VCC2的电压值与第一电源VCC1的电压值不相等时，第一电源VCC1和第二电源VCC2各自进行独立设置，此时电路结构复杂，但抗干扰性相对较强，因此，电源的设置应根据具体的实用场景，并在电路结构复杂程度与抗干扰性之间做好折中。
更具体地，作为示例，如图1及图2所示，功率管Q1为三极管或MOS管。更具体地，所述三极管为NPN三极管或PNP三极管，其中，当功率管Q1为NPN三极管时，功率管Q1的第一端为集电极，第二端为基极，第三端为发射极，具体的电路结构如图1所示；当功率管Q1为PNP三极管时，功率管Q1的第一端为发射极，第二端为基极，第三端为集电极，具体的电路结构如图2所示。进一步地，MOS管为PMOS管或NMOS管，具体的电路结构没有在图1及图2中展示，其中，当功率管Q1为NMOS管时，功率管Q1的第一端为漏极，第二端为栅极，第三端为源极；当功率管Q1为PMOS管时，功率管Q1的第一端为源极，第二端为栅极，第三端为漏极。需要说明的是，功率管Q1具体器件的选择应根据电路的成本、具体的使用场景进行设置。
如图1所示，检测模块2连接于温度模块1的输出端，基于第一信号产生控制信号，基于第一信号与验证信号的叠加信号以及第一信号检测所述温度模块是否损坏。
具体地，作为示例，如图1所示，检测模块2包括主控单元21及滤波单元22，其中：滤波单元22与温度模块1连接；主控单元21与滤波单元22及验证模块3连接。在一种可能的实施方式中，主控单元21为单片机或ARM或数字信号处理器或FPGA；滤波单元22包括第一电阻R1及第一电容C1，其中：第一电阻R1的第一端与温度模块1连接；第一电容C1连接于第一电阻R1的第二端与参考地之间。在其他可能的实施方式中，滤波单元22还可以采用其他的结构实现，本申请实施例对此不做限制，只要能够实现对输入的信号进行滤波即可。
需要说明的是，主控单元21接收由温度模块1将环境温度转化而来的第一信号，在主控单元21接收第一信号之前，需要经过滤波单元22滤波，以保证第一信号为稳定的电压信号；主控单元21接收到第一信号后，进行模数转换，对模数转换的结果进行存储。需要进一步说明的是，主控单元21包括但不限于单片机或ARM或数字信号处理器或FPGA；滤波单元22也可以设置在主控单元21内部，只要能将第一信号处理成稳定的电压信号，任意滤波单元22的实现方式均适用，并不以本实施例为限。
具体地，作为示例，如图1所示，当热敏电阻N1正常工作时，A点的电压UA＝(UVCC1*RN1)/(RN1+R2)，此时，从第一信号的电压值UA中，根据已知的第一电源VCC1的电压值UVCC1，第二电阻R2，得到热敏电阻N1与环境温度对应的RN1，当UA与环境温度不匹配时，主控单元21检测到UA的异常，产生控制信号，如果功率管Q1为PNP三极管，则控制信号为低电平，控制信号使功率管Q1导通，由于第二电源VCC2与第三电阻R3、功率管Q1以及热敏电阻N1构成导通回路，输出验证信号至热敏电阻N1，即A点，由于第一信号与验证信号的叠加，此时A点的电压变为UA’＝(UVCC1/R2+UVCC2/R3)/(1/RN1’+1/R2+1/R3)，其中，UA’为叠加信号的电压，通过UA’得到热敏电阻N1的电阻值为RN1’，通过对比RN1与RN1’来确定热敏电阻N1是否损坏，当RN1与RN1’一致，则热敏电阻N1没有损坏，否则热敏电阻N1损坏。
本申请实施例主控单元对热敏电阻N1的是否损坏的判断并不限于此，在其他可能的实施方式中，还可以设置预设误差区间，当RN1与RN1’不一致，且二者的差别在误差区间之内，则判断热敏电阻N1正常或轻微损坏，当RN1与RN1’的差别在误差区间之外，则判断热敏电阻N1损坏。
需要说明的是，如果Q1为NPN三极管，则主控单元21输出高电平使能验证模块3，需要进一步说明的是，如果Q1为MOS管(包括PMOS管与NMOS管)，主控单元21使能验证模块3的原理与功率管Q1为PNP三极管或NPN三极管时类似，在这里就不一一赘述，通过对比RN1与RN1’，避免了误报错的问题，提高了温度检测的精确度和准确性。
综上所述，本实用新型的一种温度模块验证电路，所述温度模块验证电路至少包括：温度模块、验证模块及检测模块，其中：所述温度模块将环境温度转化为第一信号并输出；所述验证模块连接于所述温度模块的输出端，基于所述检测模块输出的控制信号对所述温度模块的输出端提供验证信号；所述检测模块连接于所述温度模块的输出端，基于所述第一信号产生所述控制信号，基于所述第一信号与所述验证信号的叠加信号以及所述第一信号检测所述温度模块是否损坏。本实用新型的温度模块验证电路，通过对比第一信号与验证信号的叠加信号以及第一信号，判定单个温度模块是否损坏，避免出现误报，使温度检测结果更可靠。本实用新型的温度模块验证电路，结构简单，操作简便，适用性强。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种温度模块验证电路，其特征在于，所述温度模块验证电路至少包括：温度模块、验证模块及检测模块，其中：
所述温度模块将环境温度转化为第一信号并输出；
所述验证模块连接于所述温度模块的输出端与所述检测模块的输出端之间，基于所述检测模块输出的控制信号对所述温度模块的输出端提供验证信号；
所述检测模块连接于所述温度模块的输出端与所述验证模块的输入端之间，基于所述第一信号产生所述控制信号，基于所述第一信号与所述验证信号的叠加信号以及所述第一信号检测所述温度模块是否损坏。
2.根据权利要求1所述的温度模块验证电路，其特征在于：所述检测模块包括主控单元及滤波单元，其中：所述滤波单元与所述温度模块的输出端连接；所述主控单元与所述滤波单元及所述验证模块连接。
3.根据权利要求2所述的温度模块验证电路，其特征在于：所述主控单元为单片机或ARM或数字信号处理器或FPGA。
4.根据权利要求2所述的温度模块验证电路，其特征在于：所述滤波单元包括第一电阻及第一电容，其中：所述第一电阻的第一端与所述温度模块的输出端连接；所述第一电容连接于所述第一电阻的第二端与参考地之间。
5.根据权利要求1所述的温度模块验证电路，其特征在于：所述温度模块包括第二电阻及热敏电阻，其中：所述第二电阻的第一端接第一电源；所述热敏电阻连接于所述第二电阻的第二端与参考地之间，其中，所述第二电阻的第二端与所述检测模块连接。
6.根据权利要求5所述的温度模块验证电路，其特征在于：所述验证模块包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻及功率管，其中：所述第三电阻的第一端接第二电源；所述功率管的第一端与所述第三电阻的第二端连接，第三端与所述温度模块连接；所述第四电阻连接于所述功率管的第一端与第二端之间；所述第五电阻连接于所述功率管的第二端与所述检测模块之间。
7.根据权利要求6所述的温度模块验证电路，其特征在于：所述第二电源的电压值与所述第一电源的电压值相等，或所述第二电源的电压值与所述第一电源的电压值不相等。
8.根据权利要求6所述的温度模块验证电路，其特征在于：所述功率管为三极管或MOS管。
9.根据权利要求8所述的温度模块验证电路，其特征在于：所述三极管为NPN三极管或PNP三极管，其中，当所述功率管为NPN三极管时，所述功率管的第一端为集电极，第二端为基极，第三端为发射极；当所述功率管为PNP三极管时，所述功率管的第一端为发射极，第二端为基极，第三端为集电极。
10.根据权利要求8所述的温度模块验证电路，其特征在于：所述MOS管为PMOS管或NMOS管，其中，当所述功率管为NMOS管时，所述功率管的第一端为漏极，第二端为栅极，第三端为源极；当所述功率管为PMOS管时，所述功率管的第一端为源极，第二端为栅极，第三端为漏极。
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