智能温度传感器制造技术

一种智能温度传感器，应用于汽车、工程车辆和各种温度测量场合。包括单片计算机、温度传感器、集成稳压器、收发器、电源滤波保护器和外部接口。单片计算机通过收发器接受从外部接口发送来的指令。温度传感器将传感器所处的环境温度变换为与之成正比的电压，输入到单片计算机进行温度测量。集成稳压器提供稳定的直流工作电源；收发器将外部接口发送的指令转换为单片计算机接受的数字指令，执行的结果由单片计算机通过收发器发送到外部接口。电源滤波保护器为集成稳压器和收发器提供平稳的输入电源。外部接口提供能源并完成指令的输入和数据的输出。本实用新型专利技术采用集成温度传感器，测量精度高，抗干扰能力强，可实现多传感器数据融合。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Intelligent temperature sensor

The utility model relates to an intelligent temperature sensor, which is applied to automobiles, engineering vehicles and various temperature measurement occasions. The system includes a single chip computer, a temperature sensor, an integrated voltage regulator, a transceiver, a power filter protector and an external interface. A single computer receives commands sent from an external interface via a transceiver. The temperature sensor transforms the environmental temperature of the sensor into a voltage proportional to the input temperature of the single chip computer. Integrated voltage regulator provides DC stable power supply; digital transceiver will send commands to accept external interface instruction conversion monolithic computer, the results of the implementation of a single-chip computer through the transceiver to the external interface. The power filter protector provides a stable input power supply for the integrated voltage regulator and transceiver. The external interface provides energy and completes the input and output of the instruction. The utility model adopts an integrated temperature sensor, which has the advantages of high measuring precision and strong anti-interference ability, and can realize the fusion of multi-sensor data.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种广泛用于温度测量领域的智能型传感器，是计算机技术、通讯技术和测量技术相结合的产物。
技术介绍
汽车与工程车辆使用的各种温度传感器普遍存在精度较低、非线性严重、以模拟方式传送信号干扰大等缺点。以目前车辆上经常使用的温度传感器为例，其原理是将传感器、显示仪表(微安表头)、和汽车电源串联，温度的变化引起传感器电阻变化，使串联电路的阻抗发生变化，从而使流过显示仪表的电流发生变化，达到指示温度的目的。指示精度与传感器特性和电源电压密切相关，这种电路的优点是电路简单。近几年发展起来的集成温度传感器以成本低、精度高而得到了广泛应用，但在汽车及工程车辆上使用较少，主要原因有以下几个方面；其一，集成温度传感器的精度较高，超过了一般显示仪表的指示精度，所以即使采用了高精度的传感器也得不到应有的精度。其二，新型集成温度传感器一般由半导体材料加工，制造成本的限制使其抗电流冲击的能力比较差，所以直接将其用于汽车和工程车辆中比较容易损坏。其三，模拟信号直接进行传输必然引入干扰，特别是在恶劣工作状况下的汽车和工程车辆，经常发生接触不良、强电磁干扰等，导致仪表指示不准确。两种常用传感器均采用模拟信号传送，若一个设备上使用多个温度传感器，势必使用大量的引线，造成设备线束复杂，降低系统可靠性。申请号为02150406、申请人为株式会社东芝、专利技术名称为具有调整功能的温度传感器电路的专利申请，其权利要求为“一种温度传感器电路，包括温度检测电路，其被构成为产生与环境温度和电流对应的第1温度电压；设定值保存电路，其以数字值保持与预定的环境温度有关的预先被设定的第2温度电压；以及电流供给电路，其将所述电流供给所述温度检测电路，该电流供给电路供给所述电流，使得所述第2温度电压和所述规定的环境温度中所述温度检测电路产生的所述第1温度电压相等。” 申请号为00239779、申请人为吴旭日、技术名称为一种温度传感处理电路装置的专利，其权利要求为“一种温度传感处理电路装置，由分立元件组成的施密特触发器和宽度调整电路及延时电路等构成，其结构特征是；A)普通小功率双极性三极管T1、T2和电阻R1、R2、R3组成施密特触发器电路；B)普通小功率双极性三极管T3和电阻R4、R5、R6组成温度窗口宽度调整电路；C)电解电容C和电阻R7、R8、R9、R10组成延时电路；D)普通小功率双极性三极管T 4组成输出缓冲电路；四个部分的组合方式是施密特触发器电路的输入端接由热敏电阻NTC输出的缓慢变化的电压信号，施密特触发器电路的输出端接延时电路的输入端，延时电路的输出端的一路接输出缓冲电路，另一路接温度窗口宽度调整电路的输入，输出缓冲电路接执行部件，如继电器，温度窗口宽度调整电路接入热敏电阻NTC和其它电阻组成的网络中，用来调整温度窗口的宽度。申请号为03155919、申请日为2003年8月26日、申请人为精工爱普生株式会社、专利技术名称为温度传感电路、半导体集成电路及其调整方法的专利中请，提供了一种温度传感电路，其包括基准电压发生电路(110)发生基准电压。熔断电路(调整电路)(120)电阻分割基准电压，输出可调的第一分压。电流发生电路(130)根据作为栅极电压的第一分压发生电流。电压发生电路(140)具有发生与该电流对应的模拟电压的二极管元件。模拟电压可以通过与电压输出器连接的运算放大器(142)输出。模拟电压通过A/D转换电路(150)转换为数字值。A/D转换电路(150)使用计数器(156)的计数值对由可变控制电路(154)控制的第二分压和模拟电压在比较器(152)上进行比较，根据该比较结果，存入寄存器(160)。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种测量精度高、抗干扰能力强的智能温度传感器。为了实现本技术的目的，本技术智能温度传感器包括单片计算机、温度传感器、集成稳压器、收发器、电源滤波保护器和外部接口。单片计算机由单片计算机集成电路、上拉电阻和电源滤波电容组成，它与收发器连接，通过收发器接受从外部接口发送来的指令，根据指令的要求，从温度传感器读取数据、或者对温度传感器进行校准、或者进行系统故障检测，测量的数据暂存于单片计算机内部寄存器中，经过单片计算机处理后，通过收发器发送到外部接口上。温度传感器由传感器和滤波电容组成，它将传感器所处的环境温度变换为与之成正比的电压，该电压输入到单片计算机，进行温度测量。集成稳压器由稳压集成电路和滤波电容组成，它为单片计算机、温度传感器提供稳定的直流工作电源。收发器由收发集成电路、唤醒电路、负载电路、与单片计算机的接口电路组成，系统上电后唤醒电路使收发器处于待命状态，外部接口发送的指令通过收发器转换为单片计算机接受的数字指令，并为单片计算机所执行，执行的结果由单片计算机通过收发器发送到外部接口。电源滤波保护器由保护二极管、电感和电容组成，防止电源反接，滤除外部干扰信号，为集成稳压器和收发器提供平稳的输入电源。外部接口为智能温度传感器提供能源并完成指令的输入和数据。根据所述的智能温度传感器，其特征在于所述的单片计算机由单片计算机集成电路U2、上拉电阻R3、上拉电阻R4、电容C3组成，集成稳压器送来的稳压直流电Vcc经过电容C 3滤波后，加在单片计算机的电源输入端，Vss端接电源地端；温度传感器输出的电压信号通过TEMP信号线接到单片计算机集成电路U2的GP2端，GP2端是单片计算机的模拟/数字转换输入端；单片计算机集成电路的GP3引脚通过RXD信号线接收收发器发送来的指令；单片计算机集成电路的GP4引脚通过TXD信号线向收发器发送数据；单片计算机集成电路的GP5引脚通过SLP信号线控制收发器，使其进入低功耗状态；电阻R3、R4为上拉电阻，为RXD信号线和TXD信号线提供直流通路。根据所述的智能温度传感器，其特征在于所述的温度传感器由温度传感集成电路U4和滤波电容C5组成，集成稳压器输出的直流电经过电容C5滤波后，施加于温度传感集成电路U4的Vcc电源引脚，温度传感集成电路U4的GND引脚与电源地线连接，温度传感集成电路U4的Vout引脚输出与温度成正比的电压信号，此电压信号通过TEMP信号线输出到单片计算机的模拟/数字转换输入端GP2。根据所述的智能温度传感器，其特征在于所述的集成稳压器由稳压集成电路U3和滤波电容C4组成，电源滤波保护器输出的直流电压VBAT施加于稳压集成电路U3引脚Vin，稳压集成电路U3的GND引脚与地线相连，稳压集成电路U3的电压输出引脚输出稳定的电压，经过电容C4滤波后，通过信号线VCC为单片计算机、温度传感器提供工作电压。根据所述的智能温度传感器，其特征在于所述的收发器电路由收发集成电路U1、二极管D1、电阻R1、R2、电容C1、C2组成，经过电源滤波保护器送来的直流电压VBAT施加到收发集成电路U1的BAT端，为收发集成电路U1提供工作电源；电阻R2和电容C2构成一个上电唤醒电路，与收发集成电路U1的WAKE引脚连接，使收发集成电路U1在电源供电后处于就绪状态；二极管D1和电阻R1构成通讯信号线LIN的负载，电容C1用来控制通讯过程中的电压上升沿和下降沿，降低电磁辐射而造成的干扰；LIN信号线与外部接口相连；信号线RXD、TXD和SLP与单片计算机集成电路U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能温度传感器，其特征在于：包括单片计算机、温度传感器、集成稳压器、收发器、电源滤波保护器和外部接口；单片计算机由单片计算机集成电路、上拉电阻和电源滤波电容组成，它与收发器连接，通过收发器接受从外部接口发送来的指令，根据指令的要求，从温度传感器读取数据、或者对温度传感器进行校准、或者进行系统故障检测，测量的数据暂存于单片计算机内部寄存器中，经过单片计算机处理后，通过收发器发送到外部接口上；温度传感器由传感器和滤波电容组成，它将传感器所处的环境温度变换为与之成正比的电压，该电压输入到单片计算机，进行温度测量；集成稳压器由稳压集成电路和滤波电容组成，它为单片计算机、温度传感器提供稳定的直流工作电源；收发器由收发集成电路、唤醒电路、负载电路、与单片计算机的接口电路组成，系统上电后唤醒电路使收发器处于待命状态，外部接口发送的指令通过收发器转换为单片计算机接受的数字指令，并为单片计算机所执行，执行的结果由单片计算机通过收发器发送到外部接口；电源滤波保护器由保护二极管、电感和电容组成，防止电源反接，滤除外部干扰信号，为集成稳压器和收发器提供平稳的输入电源；外部接口为智能温度传感器提供能源并完成指令的输入和数据。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈胜功，彭金明，彭雪洁，温读夫，张珊珊，薛莹，
申请(专利权)人：彭金明，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]