电阻测量电路及含该电路的热装置、电温度计和致冷装置制造方法及图纸

用于测量未知电阻（１４）的双斜率测量电路。在第一次测量时，测量通过基准电阻器（６）将电容器（８）充电至第一基准电压（Ｕ↓［ｒｅｆ１］）所需的时间。在第二次测量时，测量通过基准电阻器（６）和未知电阻（１４）的并联结构将电容器（８）充电至第一基准电压（Ｕ↓［ｒｅｆ２］）的时间。未知电阻（１４）的值可从由此测出的两个时间间隔的比率算出。时间测量是从电容器（８）的电容电压（Ｕｃ）超过第二基准电压（Ｕ↓［ｒｅｆ２］）时开始的，第二基准电压（Ｕ↓［ｒｅｆ２］）介于第一基准电压（Ｕ↓［ｒｅｆ１］）和电容器（８）刚放电之后其上呈现的电容电压（Ｕｃ）之间。因此，放电开关（１２）的欧姆电阻以及此电阻的扩散不会影响测量精度。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Resistance measuring circuit and thermal device including the same, electric thermometer and refrigerating device

Dual slope measuring circuit for measuring unknown resistance (14). In the first measurement, measured by the reference resistor (6) of the capacitor (8) is charged to a first reference voltage (U: REF1) the time required. In the second measurements, measured by the reference resistor (6) and (14) the unknown resistance parallel capacitor (8) is charged to a first reference voltage (U: ref2) time. The value of the unknown resistance (14) can be calculated from the ratio of the two time intervals thus measured. Time is measured from the capacitor (8) of the capacitor voltage (Uc) more than second reference voltage (U: ref2) at the start of the second, the reference voltage (U: ref2) between the first reference voltage (U: REF1) and a capacitor (8) just after the discharge appears on the capacitance voltage (Uc). Therefore, the ohmic resistance of the discharge switch (12) and the diffusion of this resistor will not affect the measurement accuracy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于测量电阻器的电阻值的测量电路，该电路包括电容器；第一电阻器和第二电阻器，它们可连至电容器，以对电容器充电，由此形成电容器电压；放电装置，用于对电容器放电；第一基准电压源，用于产生第一基准电压；第一比较装置，用于将电容器电压与第一基准电压相比较，并用于在电容器电压超过第一基准电压时产生第一检测信号；和时间测量装置，用于测量第一时间间隔，此第一时间间隔是在由放电装置对电容器放电之后至通过第一电阻器对电容器充电过程中第一检测信号的产生而终止，并用于测量第二时间间隔，此第二时间间隔是在由放电装置对电容器放电之后至通过至少第二电阻器对电容器充电过程中第一检测信号的产生而终止。本专利技术还涉及包括这种测量电路的电热装置、电温度计和致冷装置。这种测量电路可从美国专利4910689中获知。在放电之后，通过第一电阻器对电容器充电，并测量将电容器充电至电容器电压等于第一基准电压所需的时间。此测量为第一次测量，测出的时间为第一时间间隔。随后，将第二电阻器与第一电阻器并联设置，并再次对电容器放电。此后，通过并联的第一电阻器和第二电阻器对电容器再次充电，并再次测量达到第一基准电压所需的时间。此测量为第二次测量，测出的时间为第二时间间隔。第一和第二时间间隔之间的比率等于第一电阻器的电阻值与并联的第一电阻器和第二电阻器的电阻值之间的比率。第一电阻器或第二电阻器的电阻值是已知的，它是基准电阻，因此另一电阻器的阻值即要测量的未知电阻可从此比率算出。在这种已知的测量电路中，在第二次测量过程中，第二电阻器与第一电阻器并联设置。第一电阻器永久地连至电容器。但是，在第二次测量过程中，仅通过第二电阻器对电容器充电也是可能的。第一电阻器则在第二次测量过程中断开。未知电阻值则可再从所测出的时间间隔的比率导出。未知电阻可以为随温度变化的电阻，例如热敏电阻或NTC(负温度系数)电阻。电阻测量则变为电阻器的温度的测量。在这种情况下，该测量电路非常适于应用在电热装置、电温度计和致冷装置中，所述电热装置为例如熨斗、煮咖啡器、电水壶、深煎锅、电烤器、电炊具(cook-top)、电烤箱、电烤架、电热盘、室内加热装置、辐射加热器、对流(fan)加热器、吹风机、卷发器、烤面包器、三明治烤炉、电热毯和类似装置，电温度计和致冷装置为例如制冰机、食品加工器、冰箱、冷冻箱、空调器和类似装置。在电容器放电过程中，将有两股电流流经放电装置。首先是放电电流，当电容器短路时它降至零。其次是大致恒定的充电电流，其幅度在第一次测量开始时主要由第一电阻决定，而在第二次测量开始时主要由并联的第一和第二电阻决定。由于放电装置的有限电抗，充电电流在放电装置两端产生压降，在第一或第二次测量开始时，如果放电装置的放电路径是断开的，此压降将作为剩余电压留在电容器上。剩余电压影响将电容器充电至第一基准电压所需的时间并因此影响第一和第二时间间隔的长度。在第二次测量过程中，第一和第二电阻器是并联的，因此在第二次测量开始时的充电电流比第一次测量开始时要大。所以，每次测量时电容器上的剩余电压是不同的。另外，若未知电阻为NTC电阻，剩余电压的这种差异还会作为温度的函数变化。因此，这些剩余电压会导致不准确的测量。本专利技术的目的是要提高上述的测量电路的精度。为此，本专利技术的特征在于，该测量电路还包括第二基准电压源，用于提供第二基准电压，此电压介于第一基准电压和电容器刚放电之后的电容器电压之间；第二比较装置，用于将电容器电压与第二基准电压相比较，并在电容器电压超过第二基准电压时产生第二检测信号；并且第一时间间隔和第二时间间隔起始于第二检测信号的产生之时。时间测量延迟至电容器电压已充分地增大。这是由第二检测信号指示的，在此之后才开始时间测量。结果，电容器上的剩余电压不再起作用。采用本专利技术的一个实施例，可以显著地减少部件数量，该实施例的特征在于，第一比较装置和第二比较装置合并为单一的比较器，且第一基准电压源和第二基准电压源合并为单一基准电压源，其基准电压可在第二检测信号产生之后从第二基准电压置换为第一基准电压。根据本专利技术，一种具有可转换的基准电压的简单的单一基准电压源的特征在于其包括分压器，带有串联结构的第三电阻器和第四电阻器；第五电阻器；和转换装置，用于在第二检测信号产生之前将第五电阻器与第三电阻器并联连接，并用于在第二检测信号产生之后将第五电阻器与第四电阻器并联连接。下面将参照附图对本专利技术的这些和其它方面给予说明和解释，附图中；附图说明图1示出根据本专利技术的测量电路的第一种电路图；图2示出根据本专利技术的测量电路中产生的信号的一些波形；图3示出根据本专利技术的测量电路的第二种电路图；图4示出根据本专利技术的测量电路的第三种电路图；图5示出包含根据本专利技术的测量电路的电熨斗的电连接图；图6为包含根据本专利技术的测量电路的电熨斗的剖视图；图7示出包含根据本专利技术的测量电路的电熨斗的电路图。在这些图，相同元件标以相同参考数字。图1示出根据本专利技术的测量电路。由在节点10上互连的第一电阻器6和电容器8组成的串联结构连接于电源正极端子2与负极端子4之间，端子4被假设接地。放电开关12与电容器8并联，并可借助第一开关信号S1打开和关闭。第二电阻器14和并联开关16的串联结构与第一电阻器6并联布置。并联开关16可借助第二开关信号S2打开和关闭，结果是，第二电阻器14与第一电阻器6并联连接或者不并联连接。第一比较器18具有连至节点10的一个输入端和连至第一基准电压源20的另一输入端，第一基准电压源20产生第一基准电压Uref1。第一比较器18提供第一检测信号D1，如果节点10处的电容器电压Uc超过第一基准电压Urefl，信号D1的值会改变。第二比较器22也具有连至节点10的一个输入端，并具有连至第二基准电压源24的另一输入端，电压源24产生第二基准电压Uref2。第二比较器22提供第二检测信号D2，如果节点10处的电容器电压Uc超过第二基准电压Uref2，信号D2的值会改变。第二基准电压Uref2的值介于第一基准电压Uref1和剩余电压Ucr之间，电压Ucr是在电容器8刚通过放电开关12放电之后其上存在的电压。检测信号D1和D2加至微控制器(又称微处理器)26的输入端，在存储于ROM(只读存储器)28中的程序的控制下，微控制器26提供测量电路的定时，并且还产生用于控制放电开关12和并联开关16的开关信号S1和S2。微控制器26的程序包含在由检测信号D1和D2界定的时间间隔内统计时钟脉冲(未示出)的子程序、在RAM(随机存取存储器)30存储计数的子程序、对计数进行数学计算的子程序，以及根据测量电路的应用将数学计算的结果加至例如显示器32或数一模转换器34上的子程序。如果第一电阻器6的阻值是已知的，该测量电路可测量第二电阻器14的阻值，反之亦然。因此，两电阻器中的一个用作已知的基准电阻，而另一个是要测量的未知电阻。如果示知电阻是NTC(负温度系数)电阻，所进行的电阻测量将也是这个电阻器的温度的测量。在这种情况下，最好将此NTC电阻器设置于第二电阻器14的位置上。正如后面将更清楚地说明的那样，电容器8被两次充电，一次是通过第一电阻器6充电，另一次是通过第一电阻器6和第二电阻器14并联来充电。通过将NTC电阻器设置在第二电阻器14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量电路，用于测量电阻器的阻值，该电路包括：电容器（８）；第一电阻器（６）和第二电阻器（１４），它们可连至电容器（８），以对电容器（８）充电，从而形成电容器电压（Ｕ↓［Ｃ］）；放电装置（１２），用于对电容器（８）放电；第 一基准电压源（２０），用于产生第一基准电压（Ｕ↓［ｒｅｆ１］）；第一比较装置（１８），用于将电容电压（Ｕ↓［Ｃ］）与第一基准电压（Ｕ↓［ｒｅｆ１］）相比较，并用于在电容器电压（Ｕ↓［Ｃ］）超过第一基准电压（Ｕ↓［ｒｅｆ１］）时产生第一检 测信号（Ｄ↓［１］）；时间测量装置（２６－３０），用于测量第一时间间隔和第二时间间隔，第一时间间隔是指在通过放电装置（１２）对电容器（８）放电之后至在通过第一电阻器（６）对电容器（８）充电过程中第一检测信号（Ｄ↓［１］）的产生而终止，第 二时间间隔是指在通过放电装置（１２）对电容器（８）放电之后至在通过至少第二电阻器（１４）对电容器（８）充电过程中第二检测信号（Ｄ↓［２］）的产生而终止，该测量电路的特征在于还包括：第二基准电压源（２４），用于提供第二基准电压（Ｕ↓［ｒｅ ｆ２］），第二基准电压介于第一基准电压（Ｕ↓［ｒｅｆ１］）和电容器（８）刚放电后的电容器电压之间；第二比较装置（２２），用于将电容电压（Ｕ↓［Ｃ］）与第二基准电压（Ｕ↓［ｒｅｆ２］）相比较，并用于在电容器电压（Ｕ↓［Ｃ］）超过第二基准电 压（Ｕ↓［ｒｅｆ２］）时产生第二检测信号（Ｄ↓［２］）；并且第一时间间隔和第二时间间隔始于第二检测信号（Ｄ↓［２］）的产生。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：W林迪布姆，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]