溫度檢測方法、溫度檢測裝置和溫度檢測設備與流程

本申請涉及電子線路技術領域，尤其涉及一種溫度檢測方法、溫度檢測裝置和溫度檢測設備。

背景技術：

熱敏電阻器是一種電阻值隨溫度而變化的元件。熱敏電阻器分為正溫度系數熱敏電阻器(PTC)和負溫度系數熱敏電阻器(NTC)，其中，正溫度系數熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越小。

在現有技術中，溫度檢測設備可以基于熱敏電阻器的上述特性來進行溫度檢測。圖1是現有技術中一種溫度檢測設備的一個示意圖，如圖1所示，該溫度檢測設備100可以包括串聯連接的熱敏電阻101和電阻R1，控制器102，以及電源，其中，電源可以與熱敏電阻101連接，電源的電壓例如可以是Vcc。

如圖1所示，控制器102可以讀取熱敏電阻101和電阻R1的連接點的電壓Vout，并根據電壓Vout與溫度的對應關系，來確定該熱敏電阻101所處的環境的溫度。

如圖1所示，控制器102例如可以是微控制單元(Microcontroller Unit，MCU)。控制器102中可以具有模數轉換器(ADC)1021，該模數轉換器1021可以將電壓Vout轉換為數字信號。

如圖1所示，溫度檢測設備100還可以具有基準電壓生成電路103，該基準電壓生成電路103可以利用電源的電壓Vcc來生成基準電壓Vref，該基準電壓Vref能夠被輸入到控制器102，用于使控制器102正常工作，例如，該基準電壓Vref可以作為控制器102中模數轉換器(ADC)1021的參考電壓。

如圖1所示，基準電壓生成電路103可以包括電容C1，電阻R2，電阻R3，以及穩壓二極管D1。

在圖1的溫度檢測設備中，電源的電壓Vcc的精度一般設計為5％以內，所以，Vcc會產生波動，并且，Vcc受周圍干擾影響也會產生波動，這兩方面因素導致的Vcc的波動會對溫度檢測的結果產生很大的影響。為了消除電壓Vcc的波動，現有技術中出現了改進的溫度檢測設備。

圖2是現有技術的溫度檢測設備的另一個示意圖，如圖2所示，溫度檢測設備200與溫度檢測設備100的區別在于，溫度檢測設備200使用一個獨立于電源的基準電壓芯片105來為熱敏電阻101提供電壓Vcc。該獨立的基準電壓芯片105所輸出的電壓Vcc可以具有較高的精度，從而改善了檢測結果的準確性。

圖3是現有技術的溫度檢測設備的另一個示意圖，如圖3所示，溫度檢測設備300與溫度檢測設備100的區別在于，溫度檢測設備300將基準電壓生成電路103的輸出端與熱敏電阻101連接，從而使用基準電壓生成電路103所生成的基準電壓Vref為熱敏電阻101供電。

應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

技術實現要素：

本申請的發明人發現，圖2和圖3所示的溫度檢測設備都有各自的缺陷：在圖2的溫度檢測設備200中，獨立于電源的基準電壓芯片105會增加額外的成本；在圖3的溫度檢測設備300中，由于熱敏電阻101通常設置在功率器件附近，所以，用于將基準電壓生成電路103的輸出端與熱敏電阻101連接的引線301的長度較長，引線301所受到的干擾會增大，同樣會降低提供給熱敏電阻101的電壓的精度，并且，引線301還會影響電路中其它模擬量的精度。

本申請的發明人進一步研究發現，圖1的溫度檢測設備100的溫度檢測結果的誤差至少來自于如下幾個方面：(1)熱敏電阻101的實際特性與標稱特性之間的誤差；(2)與熱敏電阻101串聯的電阻R1的實際特性與標稱特性之間的誤差；(3)電源的電壓Vcc的誤差；(4)控制器102所使用的基準電壓Vref的誤差，該誤差導致模數轉換器在將電壓Vout轉換為數字信號的過程中產生誤差。

本申請的實施例提供一種溫度檢測方法、溫度檢測裝置和溫度檢測設備，根據電源的電壓和熱敏電阻的電壓的比值來確定溫度，由此，能夠克服由上述(3)和(4)引起的溫度檢測結果的誤差，即，能夠克服由于電源的電壓的誤差和基準電壓的誤差而引起的溫度測量結果的誤差。

根據本申請實施例的第一方面，提供一種溫度檢測裝置，用于檢測熱敏電阻器所處的環境的溫度，其特征在于，所述溫度檢測裝置包括：

計算單元，其用于計算與熱敏電阻器連接的電源的電壓與所述熱敏電阻器的遠離所述電源的一端的電壓的比值；以及

確定單元，其根據所述比值以及所述比值與溫度的對應關系，確定所述熱敏電阻器所處的環境的溫度。

根據本申請實施例的第二方面，提供一種溫度檢測方法，用于檢測熱敏電阻器所處的環境的溫度，其特征在于，該溫度檢測方法包括：

計算與熱敏電阻器連接的電源的電壓與所述熱敏電阻器的遠離所述電源的一端的電壓的比值；以及

根據所述比值以及所述比值與溫度的對應關系，確定所述熱敏電阻器所處的環境的溫度。

根據本申請實施例的第三方面，提供一種溫度檢測設備，其特征在于，所述溫度檢測設備包括所述熱敏電阻器，所述電源，以及上述實施例的第一方面所述的溫度檢測裝置。

本申請的有益效果在于：能夠克服由于電源的電壓的誤差和基準電壓的誤差而引起的溫度測量結果的誤差。

參照后文的說明和附圖，詳細公開了本發明的特定實施方式，指明了本發明的原理可以被采用的方式。應該理解，本發明的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權利要求的精神和條款的范圍內，本發明的實施方式包括許多改變、修改和等同。

針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。

應該強調，術語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說明

所包括的附圖用來提供對本發明實施例的進一步的理解，其構成了說明書的一部分，用于例示本發明的實施方式，并與文字描述一起來闡釋本發明的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1是現有技術中一種溫度檢測設備的一個示意圖；

圖2是現有技術中一種溫度檢測設備的另一個示意圖；

圖3是現有技術中一種溫度檢測設備的另一個示意圖；

圖4是本申請實施例1的溫度檢測裝置的一個示意圖；

圖5是本申請實施例2的溫度檢測設備的一個構成示意圖；

圖6是本申請實施例3的溫度檢測方法的一個示意圖。

具體實施方式

參照附圖，通過下面的說明書，本發明的前述以及其它特征將變得明顯。在說明書和附圖中，具體公開了本發明的特定實施方式，其表明了其中可以采用本發明的原則的部分實施方式，應了解的是，本發明不限于所描述的實施方式，相反，本發明包括落入所附權利要求的范圍內的全部修改、變型以及等同物。

實施例1

本申請實施例1提供一種溫度檢測裝置，用于檢測熱敏電阻器所處的環境的溫度。

圖4是本實施例1的溫度檢測裝置的一個示意圖，如圖4所示，溫度檢測裝置400可以包括：計算單元401和確定單元402。

在本實施例中，計算單元401可以用于計算與熱敏電阻器501連接的電源502的電壓Vcc與該熱敏電阻器501的遠離該電源的一端5011的電壓Vout的比值P；確定單元402可以根據計算單元401計算出的該比值P以及比值P與溫度T的對應關系，確定該熱敏電阻器所處的環境的溫度T。

在本申請的實施例中，電源的電壓的誤差和基準電壓的誤差都會引起電壓Vcc和電壓Vout同比例地變化，因此，通過計算比值P，能夠使得電源的電壓的誤差和基準電壓的誤差被消除，進而改善溫度測量結果。

在本實施例中，確定單元402所使用的比值P與溫度T的對應關系可以以列表的形式存在，例如，比值P與溫度T的對應關系的列表可以被預先存儲，確定單元402通過查找該列表來確定與計算單元401計算出的比值P對應的溫度T。

在本實施例中，確定單元402所使用的比值P與溫度T的對應關系也可以被表示為特定的數學關系，例如，該特定的數學關系可以被預先確定，確定單元402可以基于該數學關系進行計算，以確定與計算單元401計算出的比值P對應的溫度T。

在本實施例中，如圖4所示，溫度檢測裝置400還可以具有采樣單元403，該采樣單元403可以進行采樣以獲取該電源的電壓Vcc和熱敏電阻的該一端的電壓Vout。

在本實施例中，采樣單元403可以同時進行采樣以分別獲取電源的電壓Vcc和熱敏電阻的一端5011的電壓Vout。

在本實施例中，采樣單元403也可以以預定的時間間隔交替進行采樣以分別獲取電源的電壓Vcc和熱敏電阻的該一端的電壓Vout，其中，該預定的時間間隔可以被設定為小于熱敏電阻501的溫度響應時間，由此，能夠使得采樣單元403所獲取的電壓Vcc和電壓Vout在時間上同步變化，例如，該預定的時間間隔可以是1微秒。

在本實施例中，如圖4所示，溫度檢測裝置400還可以具有模數轉換單元404，該模數轉換單元404用于分別將計算單元401所使用的電源的電壓Vcc和熱敏電阻的一端5011的電壓Vout轉換為數字信號。

在本實施例中，模數轉換單元404可以基于基準電壓進行模數轉換處理。

在本實施例中，在模數轉換單元404在進行模數轉換處理的過程中，會由于基準電壓的誤差導致轉換出的數字信號產生誤差。

例如，電壓Vout對應的真實的數字信號Vout_real與模數轉換單元404實際輸出的數字信號Vout_1之間存在誤差，該誤差可以被表示為下式(1)：

Vout_real＝Vout_1*Vref_now/Vref_type (1)

其中，Vref_now表示溫度檢測裝置400的模數轉換單元404所使用的基準電壓的真實值，Vref_type表示基準電壓的標稱值，Vref_now/Vref_type表示由于基準電壓的誤差導致的數字信號的誤差系數。

電壓Vcc對應的真實的數字信號Vcc_real與模數轉換單元404實際輸出的數字信號Vcc_1之間存在誤差，該誤差可以被表示為下式(2)：

Vcc_real＝Vcc_1*Vref_now/Vref_type (2)

在本實施例中，計算單元401所計算出的比值P可以被表示為下式(3)：

P＝Vout_1/Vcc_1＝Vout_real/Vcc_real (3)

根據上式(3)，計算單元401通過將模數轉換單元404實際輸出的數字信號Vout_1與數字信號Vcc_1相除，能夠消除由于基準電壓的真實值Vref_now和標稱值Vref_type之間的差異所導致的數字信號的誤差系數，由此，消除了由于參考電壓的誤差所導致的測量結果的誤差。

此外，在本實施例中，模數轉換單元404也可以不將電壓Vcc和電壓Vou轉化為數字信號，而是將作為模擬信號的電壓Vcc和電壓Vout的比值P轉化為數字信號。

根據本實施例的溫度檢測裝置，通過計算比值P，能夠消除電源的電壓的誤差和基準電壓的誤差對溫度測量結果的影響，從而改善溫度測量結果。

實施例2

本申請實施例2提供一種溫度檢測設備，所述溫度檢測設備包括：如實施例1所述的溫度檢測裝置。

圖5是本申請實施例2的溫度檢測設備的一個構成示意圖。如圖5所示，溫度檢測設備500可以包括：熱敏電阻器501，電源502，以及中央處理器(CPU)503。

在一個實施方式中，溫度檢測裝置的功能可以被集成到中央處理器503中。

其中，中央處理器503可以被配置為：

計算與熱敏電阻器連接的電源的電壓與所述熱敏電阻器的遠離所述電源的一端的電壓的比值；以及

根據所述比值以及所述比值與溫度的對應關系，確定所述熱敏電阻器所處的環境的溫度。

中央處理器503還可以被配置為：

進行采樣以獲取所述電源的電壓和所述熱敏電阻的所述一端的電壓。

中央處理器503還可以被配置為：

同時進行采樣以分別獲取所述電源的電壓和所述熱敏電阻的所述一端的電壓，或者，以預定的時間間隔交替進行采樣以分別獲取所述電源的電壓和所述熱敏電阻的所述一端的電壓。

中央處理器503還可以被配置為：

分別將所述電源的電壓和所述熱敏電阻的所述一端的電壓轉化為數字信號，或者，將所述比值轉化為數字信號。

此外，如圖5所示，溫度檢測設備500還可以包括：基準電壓生成電路504，該基準電壓生成電路504可以利用電源的電壓來生成基準電壓Vref，該基準電壓Vref能夠被輸入到中央處理器503，用于使控制器503正常工作，例如，該基準電壓Vref可以作為中央處理器503中用于進行模數轉換處理的單元所使用的參考電壓。

如圖5所示，基準電壓生成電路504可以包括電容C1，電阻R2，電阻R3，以及穩壓二極管D1。

需要說明的是，溫度檢測設備500還可以包括圖5中沒有示出的部件，可以參考現有技術。

實施例3

本申請實施例3提供一種溫度檢測方法，與實施例1的溫度檢測裝置400相對應。

圖6是本實施例的溫度檢測方法的一個示意圖，如圖6所示，該溫度檢測方法包括：

步驟601、計算與熱敏電阻器連接的電源的電壓與所述熱敏電阻器的遠離所述電源的一端的電壓的比值；以及

步驟602、根據所述比值以及所述比值與溫度的對應關系，確定所述熱敏電阻器所處的環境的溫度。

如圖6所示，該方法還可以包括：

步驟603、進行采樣以獲取所述電源的電壓和所述熱敏電阻的所述一端的電壓。

如圖6所示，該方法還可以包括：

步驟604、分別將所述電源的電壓和所述熱敏電阻的所述一端的電壓轉化為數字信號；或者

步驟605、將所述比值轉化為數字信號。

通過本申請的實施例，通過計算比值P，能夠消除電源的電壓的誤差和基準電壓的誤差對溫度測量結果的影響，從而改善溫度測量結果。

本申請實施例還提供一種計算機可讀程序，其中當在溫度檢測裝置或溫度檢測設備中執行所述程序時，所述程序使得所述裝置或電子設備執行實施例3所述的溫度檢測方法。

本申請實施例還提供一種存儲有計算機可讀程序的存儲介質，其中，所述存儲介質存儲上述計算機可讀程序，所述計算機可讀程序使得溫度檢測裝置或溫度檢測設備執行實施例3所述的溫度檢測方法。

結合本發明實施例描述的溫度檢測裝置可直接體現為硬件、由處理器執行的軟件模塊或二者組合。例如，圖4中所示的功能框圖中的一個或多個和/或功能框圖的一個或多個組合，既可以對應于計算機程序流程的各個軟件模塊，亦可以對應于各個硬件模塊。這些軟件模塊，可以分別對應于實施例3所示的各個步驟。這些硬件模塊例如可利用現場可編程門陣列(FPGA)將這些軟件模塊固化而實現。

軟件模塊可以位于RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、移動磁盤、CD-ROM或者本領域已知的任何其它形式的存儲介質。可以將一種存儲介質耦接至處理器，從而使處理器能夠從該存儲介質讀取信息，且可向該存儲介質寫入信息；或者該存儲介質可以是處理器的組成部分。處理器和存儲介質可以位于ASIC中。該軟件模塊可以存儲在移動終端的存儲器中，也可以存儲在可插入移動終端的存儲卡中。例如，若設備(例如移動終端)采用的是較大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的閃存裝置，則該軟件模塊可存儲在該MEGA-SIM卡或者大容量的閃存裝置中。

針對圖4描述的功能框圖中的一個或多個和/或功能框圖的一個或多個組合，可以實現為用于執行本申請所描述功能的通用處理器、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯器件、分立硬件組件、或者其任意適當組合。針對圖4描述的功能框圖中的一個或多個和/或功能框圖的一個或多個組合，還可以實現為計算設備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、與DSP通信結合的一個或多個微處理器或者任何其它這種配置。

以上結合具體的實施方式對本申請進行了描述，但本領域技術人員應該清楚，這些描述都是示例性的，并不是對本申請保護范圍的限制。本領域技術人員可以根據本申請的原理對本申請做出各種變型和修改，這些變型和修改也在本申請的范圍內。