测量模块、测量方法、测量装置以及印刷电路板制造方法及图纸

本公开提供了一种布置在电路板上的测量模块，包括：第一电阻，其第一端连接到第一电源；测量电阻，其在电路板上与待测量的电路组件相邻设置，所述测量电阻的第一端连接到所述第一电阻的第二端和所述测量模块的输出端，其第二端与第二电阻连接，并且用于测量所述电路组件对应的环境参数，其中所述测量电阻的阻值根据所述环境参数的变化而变化；以及第二电阻，连接在所述测量电阻的第二端和地之间，用于在所述测量电阻的第二端与第二电源短路的情况下，限制所述测量电阻的第二端与地之间的电流。电流。电流。

【技术实现步骤摘要】
测量模块、测量方法、测量装置以及印刷电路板


[0001]本公开总体涉及测量领域，更具体地，涉及一种安全性高的测量模块、测量方法、测量装置以及布置有所述测量模块的印刷电路板。

技术介绍

[0002]在汽车、工业和消费电子产品内部，往往包括测量装置，该测量装置能够对其内部的某些组件周围的例如温度、湿度等环境参数进行测量，并根据测量得到的环境参数测量值来进一步确定对应的环境参数值时应该进行的操作，或者判断这些测量值是否在能够使得组件正常工作的范围内，并可选地在测量值超过该范围时，进行保护相关的操作，从而使得该组件及其产品具有较高的可靠性和安全性。
[0003]测量装置中通常采用敏感元件(例如热敏电阻、湿敏电阻)来进行上述测量，根据环境参数的变化这些敏感元件本身的特性(例如，电阻值)也会随着变化，并且具有灵敏度较高、工作范围比较宽、体积小以及易于加工、可批量生产等优点。

技术实现思路

[0004]根据本公开的一方面，提供了一种布置在电路板上的测量模块。该测量模块包括：第一电阻，其第一端连接到第一电源；测量电阻，其在电路板上与待测量的电路组件相邻设置，所述测量电阻的第一端连接到所述第一电阻的第二端和所述测量模块的输出端，其第二端与第二电阻连接，并且用于测量所述电路组件对应的环境参数，其中所述测量电阻的阻值根据所述环境参数的变化而变化；以及第二电阻，连接在所述测量电阻的第二端和地之间，用于在所述测量电阻的第二端与第二电源短路的情况下，限制所述测量电阻的第二端与地之间的电流。
[0005]根据本公开的另一方面，还提供了一种用于测量模块的测量方法，所述测量模块布置在电路板上并包括在第一电源和地之间依序串联连接的第一电阻、测量电阻和第二电阻，所述测量电阻的第一端与第一电阻连接并作为所述测量模块的输出端。该测量方法包括：通过控制器读取所述测量模块的输出电压测量信号；以及基于所述输出电压测量信号确定对应的环境参数测量值；其中，所述测量电阻在电路板上与待测量的电路组件相邻设置，并且所述测量电阻的阻值根据所述电路组件对应的环境参数的变化而变化；以及其中，在所述测量电阻的第二端与所述第二电阻连接，并且在所述测量电阻的第二端与第二电源短路的情况下，所述第二电阻限制所述测量电阻的第二端与地之间的电流。
[0006]根据本公开的又一方面，还提供了一种印刷电路板。在该印刷电路板上布置有电路组件、以及上述的测量模块，其中，所述测量模块中的测量电阻与待测量的所述电路组件相邻设置，并且所述测量模块中的第二电阻与所述印刷电路板的接地部分相邻设置。
[0007]根据本公开的又一方面，还提供了一种测量装置。该测量装置包括如上所述的测量模块和控制器，其中所述控制器根据所述测量模块输出的电压测量信号的电压值得到对应的环境参数测量值。
附图说明
[0008]通过结合附图对本公开实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
[0009]图1示出了根据本公开实施例的测量装置的示意框图；
[0010]图2示出了一种测量模块的电路图；
[0011]图3(a)-(c)示出了电压转换电路的几种拓扑结构；
[0012]图4示出了根据本公开实施例的测量模块的电路图；
[0013]图5(a)-(b)示出了热敏电阻的阻值随着温度变化的曲线图；
[0014]图6示出了根据本公开实施例的用于测量模块的测量方法的流程示意图；以及
[0015]图7示出了根据本公开实施例的其上布置有测量模块的印刷电路板的局部示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0017]尽管包括序数(诸如第一、第二等)的术语可以用于描述各种元件，但是结构元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一结构元件可以被称为第二结构元件。类似地，第二结构元件也可以被称为第一结构元件。
[0018]图1示出了根据本公开实施例的测量装置100的示意框图。
[0019]如图1所示，测量装置100包括测量模块101和控制器102。
[0020]测量模块101能够测量其外部的电路组件(后文统称为待测量的电路组件)的环境参数(例如，温度、湿度等)，并且随着该环境参数的变化，测量模块101向控制器102提供不同的电压测量信号。控制器102接收该电压测量信号，并根据该电压测量信号计算得到对应的环境参数测量值。
[0021]更具体地，图2示出了测量装置中的一种测量模块101的电路图。
[0022]如图2所示，测量模块101从第一外部电源接收第一电源电压信号V1。测量模块101包括串联连接的第一电阻R1和测量电阻Rm。第一电阻R1和测量电阻Rm的连接点作为该测量模块101的输出端，用于输出电压测量信号Vm。在实际测量过程中，测量电阻Rm一般靠近待测量的电路组件而设置，以更好地测量该电路组件附近的环境参数。
[0023]当待测量的电路组件的环境参数发生变化时，测量电阻Rm的电阻值会随之发生变化，从而根据分压原理，第一电阻R1和测量电阻Rm的连接点的电压值也会发生变化，从而向控制器102提供具有不同电压值的电压测量信号。
[0024]图1所示的控制器102可以为微处理器，并且可以包括模数转换电路和内部逻辑。模拟转换电路将电压测量信号Vm的模拟电压值转换为数字电压值，以提供给内部逻辑。内
部逻辑根据获得的电压测量信号的数字电压值，基于测量模块的电路结构以及测量电阻Rm的阻值随着环境参数的变化规律，而得到对应的环境参数测量值。
[0025]值得注意的是，本申请中提到的电压或者电压值均是指任一个电路节点与公共地之间的电位差。例如，电源电压信号的电压值指的是电源正极的电位与公共地的电位(例如，为0电位)之间的电位差，电压测量信号的电压值指的是测量模块输出端的电位与公共地的电位之间的电位差。
[0026]此外，图2中示出了测量电阻Rm是负温度系数(Negative Temperature Coefficient，NTC)热敏电阻，并且后文在某些时候对温度测量进行了详细描述，但是这仅仅是示例，要对其环境参数进行测量的电路组件的环境参数类型是可以变化的，并且根据所需要测量的环境参数不同，测量电阻还可以是其他类型的敏感元件，例如湿敏电阻。
[0027]根据一些具体的应用场景，例如，在汽车、工业和消费电子产品中，温度是保证其内部电路是否正常工作的一个重要因素。它们的内部电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种布置在电路板上的测量模块，包括：第一电阻，其第一端连接到第一电源；测量电阻，其在电路板上与待测量的电路组件相邻设置，所述测量电阻的第一端连接到所述第一电阻的第二端和所述测量模块的输出端，其第二端与第二电阻连接，并且用于测量所述电路组件对应的环境参数，其中所述测量电阻的阻值根据所述环境参数的变化而变化；以及第二电阻，连接在所述测量电阻的第二端和地之间，用于在所述测量电阻的第二端与第二电源短路的情况下，限制所述测量电阻的第二端与地之间的电流。2.根据权利要求1所述的测量模块，其中，所述测量电阻与所述电路组件的第一端相邻设置，所述电路组件的第一端的电压值至少在其部分工作时段为所述第二电源提供的电源电压信号的电压值；以及在所述测量电阻的第二端与所述电路组件的第一端短路的情况下，使得所述测量电阻的第二端与所述第二电源短路。3.根据权利要求1或2所述的测量模块，其中，所述第二电源与第一电源相同。4.根据权利要求1或2所述的测量模块，其中，所述第一电源和第二电源是电池。5.根据权利要求1或2所述的测量模块，其中，所述电路组件是功率开关元件。6.根据权利要求1所述的测量模块，其中，所述环境参数为温度或湿度。7.根据权利要求6所述的测量模块，其中，所述测量电阻是正温度系数热敏电阻或负温度系数热敏电阻。8.根据权利要求1所述的测量模块，其中，所述测量模块是汽车中或电子产品中的温度测量模块。9.根据权利要求1所述的测量模块，还包括：滤波电容，设置在所述测量模块的输出端与地之间。10.根据权利要求1所述的测量模块，其中，所述测量模块的输出端向控制器输出电压测量信号，使得所述控制器根据所述电压测量信号得到对应的环境参数测量值。11.根据权利要求1所述的测量模块，其中，根据所要求的测量精度以及所述第二电源提供的电源电压信号的电压值来确定所述第二电阻的阻值。12.一种用于测量模块的测量方法，所述测量模块布置在电路板上并包括在第一电源和地之间依序串联连接的第一电阻、测量电阻和第二电阻，所述测量电阻的第一端与第一电阻连接并作为所述测量模块的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李盛林，武巧争，
申请(专利权)人：法雷奥汽车空调湖北有限公司，
类型：发明
国别省市：