一种温度采集电路及汽车制造技术

本发明专利技术提供一种温度采集电路及汽车，涉及汽车低压系统技术领域，温度采集电路包括：控制器；温度传感器，第一端连接至所述控制器，第二端接地；多个不同阻值的分压电阻，所述分压电阻的一端与一电源电连接，另一端与所述第一端电连接；所述控制器用于在同一时刻仅选通一个分压电阻与所述温度传感器之间的连接，形成从所述电源经过分压电阻和温度传感器到地的分压电路，以及，采集所述温度传感器第一端的电压信号，计算并输出温度值。本发明专利技术的方案，保证在温度传感器的全工作温度段的分辨率均小于预设分辨率，提高了采集温度的精度；且降低了诊断温度采集电路开路或短路故障的难度。

【技术实现步骤摘要】
一种温度采集电路及汽车
本专利技术属于汽车低压系统
，尤其是涉及一种温度采集电路及汽车。
技术介绍
在汽车行驶过程中，为了实现车内温度精细控制，需要提高车外温度、车内温度、出风口温度、蒸发器温度等电阻随温度上升而下降(NegativeTemperatureCoefficient，简称：NTC)温度传感器的采集分辨率和精度，目前市场上主流的温度采集电路只能在特定的温度点附近具有高分辨率，难以兼顾整个量程范围。NTC温度传感器具有测温范围宽、稳定性好、精度高等优点，在汽车空调领域被广泛应用，如车内温度传感器、车外温度传感器、出风口温度传感器、PTC温度传感器、水温传感器等。如下表为一种典型的NTC温度传感器的R-T表1。表1：温度传感器的阻值-温度关系表NTC温度传感器是一种非线性电子元器件，以上表所示的一种典型的NTC温度传感器为例，当温度T＝-40℃时，阻值R＝334KΩ；当温度T＝25℃时，阻值R＝10KΩ；当温度T＝125℃时，阻值R＝337Ω。由此可见，当温度从-40℃到125℃变化的过程中，其阻值从几百KΩ逐步减小到几百Ω，前后相差悬殊。基于NTC温度传感器的非线性，通常选取关注的温度点附件的NTC电阻阻值作为分压采样电阻，从而在关注的温度点附近获得最大的采样精度和分辨率。其中，NTC温度采集的典型电路如图1所示，NTC为温度传感器，RX0为采样分压电阻，U1为控制器，R3为第三电阻，C3为第三电容，C4为第四电容，其中，第三电阻R3、第三电容C3和第四电容C4构成滤波电路。如果比较关注的温度点在25℃附近，则分压电阻可以选取25℃时的NTC温度传感器的电阻阻值10KΩ，即：RX0＝10KΩ。假如控制器U1采用10位精度的控制器，则可以得到如下表2所示的分压-温度关系表；其中，当温度在25℃附近时，分辨率＝10÷(569-457)＝0.089；当温度在-40℃时，分辨率＝5÷(994-983)＝0.454；当温度在125℃时，分辨率＝5÷(38-33)＝1。表2：RX0分压电阻的分压-温度关系表另外，在-40℃时，分压为4.85V，仅剩余0.14V的幅度空间做开路故障检测，对应的AD幅度范围仅有29个AD值，发生误判的可能性较高；在125℃时，分压为0.16V，仅剩余0.15V的幅度空间做断路故障检测，对应的AD幅度范围仅有32个AD值，发生误判的可能性较高。因此，传统的NTC温度采集方案具有当温度较高或较低时，分辨率低以及温度采集电路开路或短路故障诊断困难等问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种温度采集电路及汽车，从而解决现有技术中当温度较高或较低时，分辨率低以及温度采集电路开路或短路故障诊断困难等问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种温度采集电路，包括：控制器；温度传感器，第一端连接至所述控制器，第二端接地；多个不同阻值的分压电阻，所述分压电阻的一端与一电源电连接，另一端与所述第一端电连接；所述控制器用于在同一时刻仅选通一个分压电阻与所述温度传感器之间的连接，形成从所述电源经过分压电阻和温度传感器到地的分压电路，以及，采集所述温度传感器第一端的电压信号，计算并输出温度值。其中，每个分压电阻对应于一个预设温度范围，且在所述预设温度范围内，基于该分压电阻所计算得到的温度的分辨率，高于基于其他分压电阻所计算得到的温度的分辨率。其中，所述控制器还用于，在所述控制器上电时，选通预先设置的一个分压电阻。其中，在采集所述温度传感器第一端的电压信号，计算并输出温度值时，所述控制器具体用于：采集所述温度传感器第一端的电压信号；根据所述电压信号、当前选通的分压电阻和预先存储的分压与温度对应关系表，确定所述温度传感器当前采集的温度值；判断当前采集的温度值是否位于当前选通的分压电阻所对应的预设温度范围，若是，则输出当前采集的温度值；若否，则选通与所述当前采集的温度值所在的预设温度范围相对应的分压电阻，并重新采集所述温度传感器第一端的电压信号。其中，所述控制器还用于，根据采集的所述温度传感器第一端的电压信号和预先存储的极限电压值，确定所述温度传感器的故障状态。其中，若所述温度传感器第一端的电压信号与预先存储的最小极限电压值的差值小于第一预设差值，则确定所述温度传感器当前处于短路故障状态。其中，若预先存储的最大极限电压值与所述温度传感器第一端的电压信号的差值小于第二预设差值，则确定所述温度传感器当前处于开路故障状态。其中，所述温度采集电路还包括多个PNP型半导体三极管；其中，每一所述分压电阻与所述电源之间均连接一个所述PNP型半导体三极管；所述PNP型半导体三极管的发射极与所述电源电连接，所述PNP型半导体三极管的集电极与所述分压电阻电连接，所述PNP型半导体三极管的基极与所述控制器电连接；所述控制器通过控制PNP型半导体三极管的集电极与发射极的导通与截止，形成从所述电源、PNP型半导体三极管、分压电阻和所述温度传感器到地的通路或断路。其中，每一所述PNP型半导体三极管的基极与所述控制器之间还串联一限流电阻。其中，所述温度采集电路还包括：连接在所述温度传感器的第一端与所述控制器之间的滤波电路；其中，所述滤波电路包括串联在所述温度传感器的第一端与所述控制器之间的第一电阻，一端与所述第一电阻的一端连接且另一端接地的第一电容，以及一端与所述第一电阻的另一端连接且另一端接地的第二电容。本专利技术实施例还提供一种汽车，包括如上所述的温度采集电路。本专利技术的上述技术方案至少具有如下有益效果：本专利技术实施例的温度采集电路通过设置多个不同阻值的分压电阻，在同一时刻根据当前采集的温度仅选通其中一个分压电阻与温度传感器之间的连接，形成分压电路，实现了对温度采集电路采集分辨率的调整，使得温度采集电路在温度传感器全温度范围内的分辨率始终小于0.2℃，从而提高了温度采集电路采集温度的准确性。通过调整选通的分压电阻，增大了诊断温度采集电路短路或开路故障的电压幅度空间，降低了故障误诊断的可能性。附图说明图1为现有技术中典型的温度采集电路的示意图；图2为本专利技术实施例的温度采集电路的示意图；图3为本专利技术实施例的温度采集电路采集温度的流程示意图。附图标记说明：NTC-温度传感器，VCC-电源，RX0-采样分压电阻，R3-第三电阻，C3-第三电容，C4-第四电容，U1-控制器，T-温度传感器，R1-第一电阻，C1-第一电容，C2-第二电容，RU1-分压电阻，RU2-分压电阻，RU3-分压电阻，Q1-PNP型半导体三极管，Q2-PNP型半导体三极管，Q3-PNP型半导体三极管，RI1-限流电阻，RI2-限流电阻，RI3-限流电阻，U-控制器。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术实施例针对现有技术中温度采集电路在环境温度较高或较低时，分辨率低且温度采集电路开路故障和短路故障诊断困难的问题，提供一种温度采集电路及汽车，实现了在温度传感器全工作温度段范围内，温度采集电路的分辨率均小于0.2℃；降低了误诊断温度采集电路开路故障和短路故障的可能性。如图2所示，本专利技术的一实施例提供了一种温度采集电路，包括：控制器U；温度传感器T，第一端连接至所述控制器U，第二端接地；多个不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度采集电路，其特征在于，包括：控制器；温度传感器，第一端连接至所述控制器，第二端接地；多个不同阻值的分压电阻，所述分压电阻的一端与一电源电连接，另一端与所述第一端电连接；所述控制器用于在同一时刻仅选通一个分压电阻与所述温度传感器之间的连接，形成从所述电源经过分压电阻和温度传感器到地的分压电路，以及，采集所述温度传感器第一端的电压信号，计算并输出温度值。

【技术特征摘要】
1.一种温度采集电路，其特征在于，包括：控制器；温度传感器，第一端连接至所述控制器，第二端接地；多个不同阻值的分压电阻，所述分压电阻的一端与一电源电连接，另一端与所述第一端电连接；所述控制器用于在同一时刻仅选通一个分压电阻与所述温度传感器之间的连接，形成从所述电源经过分压电阻和温度传感器到地的分压电路，以及，采集所述温度传感器第一端的电压信号，计算并输出温度值。2.根据权利要求1所述的温度采集电路，其特征在于，每个分压电阻对应于一个预设温度范围，且在所述预设温度范围内，基于该分压电阻所计算得到的温度的分辨率，高于基于其他分压电阻所计算得到的温度的分辨率。3.根据权利要求1所述的温度采集电路，其特征在于，所述控制器还用于，在所述控制器上电时，选通预先设置的一个分压电阻。4.根据权利要求3所述的温度采集电路，其特征在于，在采集所述温度传感器第一端的电压信号，计算并输出温度值时，所述控制器具体用于：采集所述温度传感器第一端的电压信号；根据所述电压信号、当前选通的分压电阻和预先存储的分压与温度对应关系表，确定所述温度传感器当前采集的温度值；判断当前采集的温度值是否位于当前选通的分压电阻所对应的预设温度范围，若是，则输出当前采集的温度值；若否，则选通与所述当前采集的温度值所在的预设温度范围相对应的分压电阻，并重新采集所述温度传感器第一端的电压信号。5.根据权利要求1所述的温度采集电路，其特征在于，所述控制器还用于，根据采集的所述温度传感器第一端的电压信号和预先存储的极限电压值，确定所述温度传感器的故障状态。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：温龙旺，李奇，李融，刘旭，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11