基于RC振荡器的电机温度检测电路、测温方法及相应的电机技术

本发明专利技术公开了基于RC振荡器的电机温度检测电路、测温方法及相应的电机，其中基于RC振荡器R/F转换的电机温度检测电路包括设于电机温度检测回路中、用于对电机进行温度检测的温度传感器，以及主控芯片，还包括将热敏电阻的电阻信号转换成频率信号的RF转换电路，所述温度传感器采用热敏电阻作为传感器探头，所述主控芯片具有捕获脉冲信号的频率测量模块，所述热敏电阻通过RF转化电路连接主控芯片。本发明专利技术结构简单，能够在电机全温度范围内进行高精度检测,及时发现电机的故障,以作相应的处理。本发明专利技术适应于所有应用PTC型热敏电阻或NTC型热敏电阻作为探头的电机温度检测回路。

Temperature Detection Circuit, Temperature Measurement Method and Corresponding Motor Based on RC Oscillator

【技术实现步骤摘要】
基于RC振荡器的电机温度检测电路、测温方法及相应的电机
本专利技术属于温度测量领域，涉及一种电机温度测量电路，具体地说是基于RC振荡器的电机温度检测电路、测温方法及相应的电机。
技术介绍
电机作为电动车上不可或缺的动力输出设备，其性能好坏直接关系到电动车的行驶性能。其中电机在运行过程中如果出现短路等故障时，会导致电机升温而烧毁，进而影响电动车的行驶。为了能够及时监控电机的工作状态，能够在电机出现故障时及时发现故障，并采取相应的措施避免事态继续恶化，现有技术中需要对电机的温度进行检测；目前采取在电机上设置温度传感器实时监测电机的温度，而温度传感器多采用热敏电阻构成，例如目前常用的PT型热敏电阻或NTC型热敏电阻。其中，PT型热敏电阻是电阻与温度为正温度系数关系，而NTC型热敏电阻则是电阻与温度为负温度系数关系，使用这两种热敏电阻的测温电路均存在为满足电机高温区域的温度采样精度，牺牲低温区温度采样精度，或不采集低温区温度的缺陷，进而无法识别温度采样回路的故障状态，如无法识别电机温度传感器线束开路、短路故障。出现上述问题的原因主要为：以采用NTC热敏电阻作为温度传感器为例，NTC电阻的阻值与温度的变化为非线性关系，即在高温、低温区域其阻值有几十欧姆到几百千欧姆的大范围变化的特性，使得温度难以计算，因此，现有技术中多使用电阻分压电路获取温度对应的电压值，将该电压值经过放大后传输到主控芯片ADC端口。上述分压电路中与NTC电子串联的电阻值固定，电阻分压电路的供电电压固定，比例放大电路的放大倍数固定，而主控芯片的模拟量输入电压范围固定，进而无法选择与NTC电阻串联某固定的电阻，同时兼顾高温区域+100～+150℃，低温区域-40～+10℃内的NTC电阻阻值。因此，为保障电机在高温区域避免损坏，目前主要采集热敏电阻在高温区域的电阻值，使得电路无法采集电机低温区温度，进而无法判断电机是否在低温区存在温度检测回路故障。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术旨在提供基于RC振荡器的电机温度检测电路，能够对电机全温度范围内高精度进行检测，并可识别出电机温度传感器信号线开路或短路的情况，并报出故障。本专利技术为实现上述目的，所采用的技术方案如下：一种基于RC振荡器的电机温度检测电路，包括设于电机温度检测回路中、用于对电机进行温度检测的温度传感器，以及主控芯片，还包括将热敏电阻的电阻信号转换成频率信号的RF转换电路，所述温度传感器采用热敏电阻作为传感器探头，所述主控芯片具有捕获脉冲信号的频率测量模块，所述热敏电阻通过RF转化电路连接主控芯片。作为对本专利技术的限定：所述RF转换电路包括多谐振荡器，所述热敏电阻的一端连接多谐振荡器的电源电压端，另一端通过第二电阻连接第一电容的正极，第一电容的负极接地，所述多谐振荡器的放电端连接热敏电阻与第二电阻的中间节点，地端接地，触发端与门限端连接第一电容的正极，复位端连接热敏电阻与电源电压端相连的一端，输出端通过第三电阻连接自身的电源电压端，同时还通过串接第四电阻作为RF转换电路的输出端连接主控芯片的频率信号输入端。作为对本专利技术的进一步限定：所述多谐振荡器采用NE555芯片，所述主控芯片采用DPS型号的TMS320F28335芯片，所述第四电阻远离多谐振荡器输出端的一端连接TMS320F28335芯片。本专利技术还提供了一种根据所述的基于RC振荡器的电机温度检测电路的测温方法，包括依次进行的以下步骤：1）电机温度信号通过热敏电阻转换成电阻信号；2）RF转换电路将电阻信号转换成待测的频率信号；3）主控芯片捕获待测频率信号的上升沿，并确定周期，根据确定的周期计算得到频率，并计算得到此时RF转换电路输出信号的频率；4）将得到的频率值与主控芯片中存储的频率值进行对比，得到结果。作为对上述方法的限定：所述RF转换电路包括多谐振荡器，所述热敏电阻的第一端连接多谐振荡器的电源电压端，第二端通过第二电阻连接第一电容的正极，第一电容的负极接地，所述多谐振荡器的放电端连接热敏电阻与第二电阻的中间节点，地端接地，触发端与门限端通过连接第一电容的正极，复位端连接热敏电阻与电源电压端相连的一端，输出端通过第三电阻连接自身的电源电压端，同时还通过串接第四电阻作为RF转换电路的输出端连接主控芯片的频率信号输入端；所述RF转换电路的输出信号频率为f=1.44/（R1+2*R2）/C1，其中R1为热敏电阻为电机当前温度下的电阻值，R2为第二电阻的电阻值，C1为第一电容的电容值。作为对上述方法的进一步限定：所述主控芯片中至少存储有三个频率值，分别为：电机温度检测回路开路条件下，RF转换电路输出的信号频率f1，所述f1=1.44/（R1′+2*R2）/C1，其中R1′为热敏电阻的最大电阻值；电机温度检测回路短路条件下，RF转换电路输出的频率信号f2，f2=1.44/（2*R2）/C1；电机处于过温保护点时，RF转换电路输出的信号频率f3，f3=1.44/（R1过温+2*R2）/C1，其中R1过温为电机处于一定温度时，热敏电阻R1的电阻值；所述步骤4）中得到结果包括：当主控芯片得到的RF转换电路输出的频率f<f1，或f＞f2时，电机温度检测回路故障；当主控芯片得到的RF转换电路输出的频率＞f3时，电机温度过高。作为对上述方法的另一种限定：所述多谐振荡器采用NE555芯片，所述主控芯片采用DPS型号的TMS320F28335芯片，所述第四电阻远离多谐振荡器输出端的一端连接TMS320F28335芯片的GPIO5引脚；所述步骤3）包括依次进行的以下步骤：①系统初始化，令系统的所有模块为最初的设置状态；②检测信号上升沿是否到来，如果检测到信号上升沿到来，则进入步骤③，如果检测到信号上升沿未到来，则返回步骤①；③装载主控芯片的计数器的数值，重置计数器，并请求中断；④检测中断是否到来，如果中断到来则进入步骤⑤，如果中断未到，则返回步骤③；⑤计算RF转换电路输出信号的频率值，即得到电机温度频率。本专利技术还提供了一种具有温度检测电路的电机，所述电机的温度检测电路为上述所述的基于RC振荡器R/F转换的电机温度检测电路，且对电机进行温度检测的方法为上述所述的温度检测方法。本专利技术由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：（1）本专利技术的电路中设有基于RC振荡电路的RF转换电路，能够将作为温度传感器探头的热敏电阻的阻值转换成频率信号，该频率信号传动给主控芯片后，能够与主控芯片内存储的三个基准频率数值进行比较，进而可以判定电机温度检测回路的具体状态，并依据该状态作出相应的处理，保证电机温度检测回路的正常。（2）本专利技术由于能够将热敏电阻的温度信号转换为频率信号,因此能够根据实际需求设置电机过温保护的温度值,即不仅能够检测出电机测温回路中的开路与短路故障,同时能够检测出电机低温区的故障,进而能够在电机全温度范围内高精度进行检测,提高检测电路的检测精度。（3）本专利技术兼容PTC型热敏电阻和NTC型热敏电阻,在硬件电路上可以兼容两种热敏电阻,且不需要变更电机温度检测回路的结构,只需调整元件参数即可实现,因此结构简单,成本低,适应性更强。综上所述，本专利技术结构简单，能够在电机全温度范围内进行高精度检测,及时发现电机的故障,以作相应的处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RC振荡器的电机温度检测电路，包括设于电机温度检测回路中、用于对电机进行温度检测的温度传感器，以及主控芯片，其特征在于：还包括将热敏电阻的电阻信号转换成频率信号的RF转换电路，所述温度传感器采用热敏电阻作为传感器探头，所述主控芯片具有捕获脉冲信号的频率测量模块，所述热敏电阻通过RF转化电路连接主控芯片。

【技术特征摘要】
1.一种基于RC振荡器的电机温度检测电路，包括设于电机温度检测回路中、用于对电机进行温度检测的温度传感器，以及主控芯片，其特征在于：还包括将热敏电阻的电阻信号转换成频率信号的RF转换电路，所述温度传感器采用热敏电阻作为传感器探头，所述主控芯片具有捕获脉冲信号的频率测量模块，所述热敏电阻通过RF转化电路连接主控芯片。2.根据权利要求1所述的基于RC振荡器R/F转换的电机温度检测电路，其特征在于：所述RF转换电路包括多谐振荡器，所述热敏电阻的第一端连接多谐振荡器的电源电压端，第二端通过第二电阻连接第一电容的正极，第一电容的负极接地，所述多谐振荡器的放电端连接热敏电阻与第二电阻的中间节点，地端接地，触发端与门限端连接第一电容的正极，复位端连接热敏电阻与电源电压端相连的一端，输出端通过第三电阻连接自身的电源电压端，同时还通过串接第四电阻作为RF转换电路的输出端连接主控芯片的频率信号输入端。3.根据权利要求2所述的基于RC振荡器的电机温度检测电路，其特征在于：所述多谐振荡器采用NE555芯片，所述主控芯片采用DPS型号的TMS320F28335芯片，所述第四电阻远离多谐振荡器输出端的一端连接TMS320F28335芯片。4.一种电机温度检测电路的测温方法，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：1）电机温度信号通过热敏电阻转换成电阻信号；2）RF转换电路将电阻信号转换成待测的频率信号；3）主控芯片捕获待测频率信号的上升沿，并确定周期，根据确定的周期计算得到频率，并计算得到此时RF转换电路输出信号的频率；4）将得到的频率值与主控芯片中存储的频率值进行对比，得到结果。5.根据权利要求4所述的电机温度检测电路的测温方法，其特征在于：所述RF转换电路包括多谐振荡器，所述热敏电阻的第一端连接多谐振荡器的电源电压端，第二端通过第二电阻连接第一电容的正极，第一电容的负极接地，所述多谐振荡器的放电端连接热敏电阻与第二电阻的中间节点，地端接地，触发端与门限端通过连接第一电容的正极，复位端连接热敏电阻与电源电压端相连的一端，输出端通过第三电阻连接自身的电源电压端，同时还通过串接第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：林广镇，王光宇，
申请(专利权)人：广州小鹏汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44