温度测量装置制造方法及图纸

公开了一种温度测量装置。该温度测量装置包括：放大器，其耦接至温度传感器的输出，并且对温度传感器输出的感测信号进行放大；处理器，其耦接至放大器的输入端和输出端，并且根据温度传感器的类型生成一个或多个控制信号，该控制信号被输入至放大器的输入端以控制放大器的增益和工作范围中的至少一个，使得放大器的工作模式与温度传感器的类型相适应。

Temperature measuring device

【技术实现步骤摘要】
温度测量装置
本技术总体上涉及一种温度测量装置，更具体地，涉及一种用于空调系统的温度测量装置。
技术介绍
温度测量装置是空调系统的一个重要组成部分，其例如可以用于检测室内温度是否已经达到预设值。图1示出了传统的温度测量装置的典型配置。如图1所示，温度测量装置100包括温度传感器110、连接器120、放大器130、模数转换器140、以及微处理器150。作为温度传感器110，例如可以采用正温度系数电阻温度传感器(PTC)、负温度系数电阻温度传感器(NTC)、或铂电阻传感器(例如PT1000和PT100)。连接器120用于将温度传感器110的输出连接至放大器130，该放大器130通常由运算放大电路来实现。模数转换器140将放大器130的输出从模拟形式转换为数字形式，以提供给微处理器150。微处理器150根据接收到的数字信号确定相应的温度值，从而得到温度测量结果。虽然图1中将模数转换器140和微处理器150示为分离的部件，但模数转换器140也可以集成在微处理器150内部。图2具体示出了图1所示的放大器130的电路配置。此外，在图2中模数转换器140被示为集成在微处理器150中。如图2所示，在放大器130中，电阻器R1连接在运算放大器的正相输入端与电源电压VCC之间，电阻器R4、R5连接至运算放大器的反相输入端。通过改变电阻器R4、R5的电阻值可以改变运算放大器的增益和范围。针对不同类型的温度传感器110，通常需要相应地设置电阻器R4、R5的电阻值，以使放大器的增益和范围与该温度传感器的特性相匹配，否则将难以准确地测量温度。因此，在实际应用中，考虑到不同空调系统采用各种类型的温度传感器的可能性，在设计温度测量部件时往往需要为每一种温度传感器设置相匹配的放大电路，从而导致占用较多的电路板面积，进而使得产品的体积和成本增大。因此，期望提供一种包括可同时适用于多种类型的温度传感器的放大电路的温度测量装置。此外，还期望能够改进在某些温度范围内的测量精度。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种温度测量装置，其特征在于，包括：放大器，其耦接至温度传感器的输出，并且对温度传感器输出的感测信号进行放大；处理器，其耦接至放大器的输入端和输出端，并且根据温度传感器的类型生成一个或多个控制信号，该控制信号被输入至放大器的输入端以控制放大器的增益和工作范围中的至少一个，使得放大器的工作模式与温度传感器的类型相适应。根据本技术的温度测量装置使用单个处理电路来处理不同类型的温度传感器的感测值，因此一方面可以节省电路板面积，从而减小产品体积和降低成本，另一方面可以扩大产品的适用范围。此外，本技术还可以针对某一温度范围提高测量精度。附图说明图1是示出了传统的温度测量装置的配置的框图。图2是示出了传统的温度测量装置的具体配置的示意图。图3是示出了根据本技术的温度测量装置的配置的框图。图4是示出了根据本技术的温度测量装置的示例性具体配置的示意图。图5示出了图4中的放大器的一个实例电路。图6至图9分别示出了针对不同类型的温度传感器，放大器输出与温度之间的关系曲线。图10示出了在不知晓传感器类型的情况下由微处理器执行的方法的流程图。具体实施方式图3示意性地示出了根据本技术的温度测量装置的总体配置。如图3所示，温度测量装置300包括连接器320、放大器330、模数转换器340、以及微处理器350。温度传感器310可以是预先安装在空调系统中的，并且是多种类型的温度传感器中的一种，诸如电阻值随着温度上升而增大的正温度系数(PTC)传感器，电阻值随着温度上升而减小的负温度系数(NTC)传感器，以及铂电阻传感器(例如PT1000和PT100)，等等。根据本技术的温度测量装置300经由连接器320而连接至已有的温度传感器310。换言之，通过连接器320将温度传感器310的感测信号提供至放大器330的输入端。经放大器330放大后的感测信号被模数转换器340转换为数字形式，并被输入至微处理器350。微处理器350根据输入的数字信号确定与感测信号相对应的温度值，从而得到温度测量结果。此外，微处理器350还生成用于控制放大器330的增益和/或范围的控制信号。该控制信号被施加至放大器330，以使得放大器330的工作模式与温度传感器310的类型相适应。由微处理器350生成的控制信号可以是一路或多路信号，并且可以是数字形式或模拟形式，本技术对此不作限制，本领域技术人员易于根据实际应用而做出各种设计。此外，虽然在图3中将模数转换器340示为与微处理器350分离的部件，但是其也可以集成在微处理器350中。此外，作为另一实现方式，温度传感器310也可以被包括在根据本技术的温度测量装置300中。图4示出了根据本技术的温度测量装置的一个示例性具体配置。如图4所示，温度测量装置包括连接器420、放大器430以及集成有模数转换器440的微处理器450。可选地，温度测量装置还可以包括温度传感器410。在放大器430中，电阻器R1、R3连接至运算放大器A的正相输入端，电阻器R5跨接在运算放大器A的反相输入端与输出端OUT之间。由微处理器450生成的两路控制信号Ctrl1和Ctrl2经由电阻器R4、R6、R7、R8所构成的电阻网络而输入至运算放大器A的反相输入端。每个控制信号例如可以是逻辑高电平信号、逻辑低电平信号以及高阻态信号中的一种。控制信号Ctrl1和Ctrl2用于控制运算放大器A的增益和范围，以使其适应于特定类型的温度传感器410。例如，在使用铂电阻传感器的情况下，由于铂电阻传感器的测温范围很广，而空调系统所关注的测温范围相对较小，因此在所关注的小温度范围内，铂电阻传感器的感测值的动态范围可能很小，因此难以根据该感测值准确地确定温度。为此，需要对铂电阻传感器的感测信号进行放大，以增大信号的动态范围，从而提高分辨率。在此情况下，微处理器450可以生成“高电平”的控制信号Ctrl1和“低电平”的控制信号Ctrl2，该控制信号将运算放大器A的增益设置为大于1，也就是说，运算放大器A工作在放大模式下，对温度传感器410的输出进行放大。例如，在使用NTC传感器的情况下，微处理器450可以生成均为“高阻态”状态的两个控制信号Ctrl1和Ctrl2，从而将运算放大器A的增益设置为等于1，即，运算放大器A工作在非放大模式下。这是因为在空调系统的测温范围内NTC传感器的感测信号的分辨率通常能够满足要求，因此无需对其进行放大。作为使用NTC传感器的另一个示例，微处理器450可以生成“高电平”的控制信号Ctrl1和“高阻态”的控制信号Ctrl2。在该控制信号的作用下，运算放大器A的增益大于1，并且运算放大器A的工作范围被限制在低温范围。也就是说，运算放大器A的输出电压仅在低于某一阈值的温度范围内是有效值，而在高于该阈值的温度范围内无效(例如，是零电压)。例如，在使用PTC传感器的情况下，微处理器450可以生成“高电平”的控制信号Ctrl1和“高阻态”的控制信号Ctrl2。在该控制信号的作用下，运算放大器A的增益大于1，即，运算放大器A工作在放大模式下。需要说明的是，尽管本示例中的两个控制信号与上文描述的NTC传感器的另一个示例中的控制信号相同，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度测量装置，其特征在于，包括：放大器，其耦接至温度传感器的输出，并且对所述温度传感器输出的感测信号进行放大；处理器，其耦接至所述放大器的输入端和输出端，并且根据所述温度传感器的类型生成一个或多个控制信号，所述控制信号被输入至所述放大器的输入端以控制所述放大器的增益和工作范围中的至少一个，使得所述放大器的工作模式与所述温度传感器的类型相适应。

【技术特征摘要】
1.一种温度测量装置，其特征在于，包括：放大器，其耦接至温度传感器的输出，并且对所述温度传感器输出的感测信号进行放大；处理器，其耦接至所述放大器的输入端和输出端，并且根据所述温度传感器的类型生成一个或多个控制信号，所述控制信号被输入至所述放大器的输入端以控制所述放大器的增益和工作范围中的至少一个，使得所述放大器的工作模式与所述温度传感器的类型相适应。2.根据权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，所述温度传感器是铂电阻温度传感器，并且所述处理器生成使得所述放大器的增益大于一的控制信号。3.根据权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，所述温度传感器是负温度系数(NTC)温度传感器，并且所述处理器生成使得所述放大器的增益等于一的控制信号，或者生成使得所述放大器的增益大于一且工作范围为低温范围的控制信号。4.根据权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，所述控制信号包括逻辑高电平信号、逻辑低电平信号、以及高阻态信号中的至少一种。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周欣耕，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32