高精度温度采集电路及控制器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高精度温度采集电路及控制器，所述高精度温度采集电路包括热敏电阻、第一分压支路、第二分压支路以及选择单元，其中：所述热敏电阻的第一端连接供电电压，所述第一分压支路和第二分压支路并联连接在所述热敏电阻的第二端和参考地之间；所述第一分压支路的电阻值大于第二分压支路的电阻值，所述选择单元分别连接到所述第一分压支路和第二分压支路，并使所述第一分压支路和第二分压支路中的一个导通。本实用新型专利技术通过选择单元使热敏电阻与第一分压支路和第二分压支路中的一个组成分压电路，从而提高温度采样的精度。

【技术实现步骤摘要】
高精度温度采集电路及控制器
本技术涉及温度检测领域，更具体地说，涉及一种高精度温度采集电路及控制器。
技术介绍
在各种控制器中，常常需要监控某些器件的实时温度，以进行精确控制和保护，或挖掘功率器件的能力。在进行温度采集时，最常见的方式为采用NTC(NegativeTemperatureCoefficient，负温度系数热敏电阻器)/PTC(PositiveTemperatureCoefficient，正温度系数热敏电阻器)与温漂较小的电阻串联，形成分压电路。由于NTC/PTC在不同的温度下的阻值不同，从而分压电路的分压值各不相同，单片机可通过检测到的分压值算出NTC/PTC的电阻值，从而得出NTC/PTC所在处的温度(NTC/PTC的阻值与温度是一一对应关系)。由于NTC阻值Rt随温度的变压关系为：Rt＝R×EXP(B×(1/T1-1/T2))(1)其中R为NTC在常温时的阻值(一般为25度时的阻值)，B为NTC的温度特性常数，EXP为以自然常数e为底的指数函数运算。根据NTC在25度时的阻值和B值，可以按公式算出其在T2时的阻值。如图1所示，为常见的NTC的R-T曲线(阻值-温度曲线)，其在-45度时的阻值约为200千欧，而在125度时的阻值只有约500欧姆，可见其阻值范围跨度很大。因NTC的阻值在整个温度区间内变化较大，会导致其在某一端的温度采样值线性度不高。如图2为常见的温度采集电路，NTC与电阻R2形成分压电路，输入到单片机的电压为：V＝5V×R2/(R2+Rntc)(2)假设电阻R2的阻值为300千欧，以使用松下公司的ERTJ0EM103J单片机为例，可以计算出其反馈到单片机的电压为：温度阻值R2阻值电压-40321.13002.41507-39300.93002.496256-382823002.57732-37264.53002.657219-36248.23002.736228-35232.93002.814787-34218.73002.891845-33205.53002.967359-32193.13003.041979-31181.63003.114618-30170.83003.186066温度阻值R2阻值电压1150.45173004.9924831160.43973004.9926821170.4283004.9928771180.41673004.9930651190.40583004.9932461200.39523004.9934221210.38493004.9935931220.3753004.9937581230.36533004.9939191240.3563004.9940741250.34623004.994237表1：温度与反馈到单片机的电压对照表由表1可见，在低温时，单片机只需识别到最多百分位，就可以识别出相应的温度；而在高温时，单片机需要通过识别到万分位才能识别出相应的温度，同时电阻本身还有精度，或者电路存在的干扰，会导致计算出来的温度与实际温度偏差较多。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对上述高温时采样温度与实际温度偏差较大的问题，提供一种高精度温度采集电路及控制器。本技术解决上述技术问题的技术方案是，提供一种高精度温度采集电路，包括热敏电阻、第一分压支路、第二分压支路以及选择单元，其中：所述热敏电阻的第一端连接供电电压，所述第一分压支路和第二分压支路并联连接在所述热敏电阻的第二端和参考地之间；所述第一分压支路的电阻值大于第二分压支路的电阻值，所述选择单元分别连接到所述第一分压支路和第二分压支路，并使所述第一分压支路和第二分压支路中的一个导通。在本技术所述的高精度温度采集电路中，所述高精度温度采集电路包括运算放大器，所述热敏电阻的第二端连接到所述运算放大器的反相输入端，且所述运算放大器的输出端构成所述高精度温度采集电路的输出端。在本技术所述的高精度温度采集电路中，所述第一分压支路包括第一开关管、所述第二分压支路包括第二开关管；所述选择单元的输出端分别连接到所述第一开关管和第二开关管的控制端。在本技术所述的高精度温度采集电路中，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻器。在本技术所述的高精度温度采集电路中，所述第一分压支路的电阻值大于100千欧，所述第二分压支路的电阻值小于1千欧。在本技术所述的高精度温度采集电路中，所述第一分压支路包括第一电阻、所述第二分压支路包括第二电阻，且所述第一电阻的电阻值大于100千欧，所述第二电阻的电阻值小于1千欧。在本技术所述的高精度温度采集电路中，所述选择单元包括第一比较器和第二比较器；所述第一比较器的同相输入端连接到所述热敏电阻的第二端或所述运算放大器的输出端，所述第一比较器的反向输入端连接到基准电压，所述第一比较器的输出端连接到第一开关管的控制端；所述第二比较器的同相输入端连接到所述基准电压，所述第二比较器的反向输入端连接到所述热敏电阻的第二端或所述运算放大器的输出端，所述第二比较器的输出端连接到第二开关管的控制端。在本技术所述的高精度温度采集电路中，所述第一开关管和第二开关管分别为金属氧化物半导体场效应管。本技术还提供一种控制器，包括如上所述的高精度温度采集电路，且所述热敏电阻贴于待监控元件上。本技术的高精度温度采集电路及控制器具有以下有益效果：通过选择单元使热敏电阻与第一分压支路和第二分压支路中的一个组成分压电路，从而提高温度采样的精度。本技术还提供增加运算放大器，进一步提高了温度采样精度。附图说明图1是25℃下阻值为10千欧的NTC的R-T曲线图；图2是现有温度采集电路的示意图；图3是本技术高精度温度采集电路实施例的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。如图3所示，是本技术高精度温度采集电路实施例的示意图，该高精度温度采集电路可应用于控制器(例如电机控制器)，并精确采样某些器件(例如功率单元)温度，从而便于进行精确控制和保护。本实施例的高精度温度采集电路包括热敏电阻30、第一分压支路31、第二分压支路32以及选择单元。上述热敏电阻30的第一端连接供电电压(例如+5V)，第一分压支路31和第二分压支路32并联连接在热敏电阻30的第二端和参考地之间。上述第一分压支路31的电阻值大于第二分压支路32的电阻值，选择单元分别连接到第一分压支路31和第二分压支路32，并使第一分压支路31和第二分压支路32中的一个导通，从而热敏电阻30与第一分压支路31组成分压电路，或者热敏电阻30与第二分压支路32组成分压电路，并由热敏电阻30的第二端构成高精度温度采集电路的输出端。单片机可根据该热敏电阻30第二端的电压计算温度。上述高精度温度采集电路通过选择单元使热敏电阻30与第一分压支路31和第二分压支路32中的一个组成分压电路，从而在高温段和低温段，均可进行高精度的温度采样。为进一步提高采样精度，上述高精度温度采集电路还可包括运算放大器U1，热敏电阻30的第二端连接到该运算放大器U1的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度温度采集电路，其特征在于，包括热敏电阻、第一分压支路、第二分压支路以及选择单元，其中：所述热敏电阻的第一端连接供电电压，所述第一分压支路和第二分压支路并联连接在所述热敏电阻的第二端和参考地之间；所述第一分压支路的电阻值大于第二分压支路的电阻值，所述选择单元分别连接到所述第一分压支路和第二分压支路，并使所述第一分压支路和第二分压支路中的一个导通。

【技术特征摘要】
1.一种高精度温度采集电路，其特征在于，包括热敏电阻、第一分压支路、第二分压支路以及选择单元，其中：所述热敏电阻的第一端连接供电电压，所述第一分压支路和第二分压支路并联连接在所述热敏电阻的第二端和参考地之间；所述第一分压支路的电阻值大于第二分压支路的电阻值，所述选择单元分别连接到所述第一分压支路和第二分压支路，并使所述第一分压支路和第二分压支路中的一个导通。2.根据权利要求1所述的高精度温度采集电路，其特征在于，所述高精度温度采集电路包括运算放大器，所述热敏电阻的第二端连接到所述运算放大器的反相输入端，且所述运算放大器的输出端构成所述高精度温度采集电路的输出端。3.根据权利要求2所述的高精度温度采集电路，其特征在于，所述第一分压支路包括第一开关管、所述第二分压支路包括第二开关管；所述选择单元的输出端分别连接到所述第一开关管和第二开关管的控制端。4.根据权利要求3所述的高精度温度采集电路，其特征在于，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻器。5.根据权利要求4所述的高精度温度采集电路，其特征在于，所述第一分压...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈方园，
申请(专利权)人：苏州汇川联合动力系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32