基于NTC传感器的温度测量电路及方法技术

本公开提供涉及温度测量技术领域的一种基于NTC传感器的温度测量电路及方法，包括：控制子电路、电源、多个串联的NTC子电路、比例计算子电路，NTC子电路和比例计算子电路与控制子电路连接，电源与处于串联首端的NTC子电路连接，比例计算子电路第一端与串联尾端的NTC子电路连接，比例计算子电路第二端接地；NTC子电路包括固定电阻、与固定电阻并联的NTC传感器和第一稳压管，比例计算子电路包括比例电阻、与比例电阻并联的第二稳压管；相邻NTC子电路中靠近首端的第一稳压管的正极与靠近尾端的第一稳压管的负极连接，比例计算子电路以及每一NTC子电路均分别与待测温目标元器件并联。提高了测量温度的准确度。提高了测量温度的准确度。提高了测量温度的准确度。

【技术实现步骤摘要】
基于NTC传感器的温度测量电路及方法


[0001]本公开涉及温度测量
，特别是涉及一种基于NTC传感器的温度测量电路及方法。

技术介绍

[0002]在温度测量的场景中，通常NTC（Negative Temperature Coefficient，负温度系数）温度传感器进行温度测量，NTC温度传感器制造简单且测温精度高，测温精度成本低，测量范围广，测温范围为
‑
40℃到120℃，能够满足宽范围、高精度、低成本、密集测温的应用场景。
[0003]相关场景中，通常是测量NTC温度传感器的电压，进而根据电压计算NTC温度传感器的电阻值，在采用查表法或者关系式计算的方法，得到NTC温度传感器测量到的温度值。然而测量NTC温度传感器的电压时，电流精度或者电压波动都会影响测量温度的准确度。并且，当NTC温度传感器安装的位置电磁环境不良时，容易干扰或者烧毁测量电路。此外，计算NTC温度传感器的电阻值，其算法相对复杂，占用MCU（Micro
‑
controller Unit,微控制单元）的计算资源。最后，当传感器出现故障时，故障原因不容易排查。从而增加了NTC温度传感器的应用难度与维护难度。

技术实现思路

[0004]为解决相关场景中测量温度的准确度较低、当传感器出现故障时，故障原因不容易排查的技术问题，本公开提供一种基于NTC传感器的温度测量电路及方法。
[0005]为此，本公开实施例的第一方面，提供一种基于NTC传感器的温度测量电路，所述温度测量电路包括：控制子电路、电源、多个串联的NTC子电路、比例计算子电路，每一所述NTC子电路均与所述控制子电路连接，所述比例计算子电路与所述控制子电路连接，所述电源与处于串联首端的所述NTC子电路连接，所述比例计算子电路的第一端与处于串联尾端的所述NTC子电路连接，所述比例计算子电路的第二端接地；所述NTC子电路中包括至少一个固定电阻、与所述至少一个固定电阻并联的NTC传感器以及所述至少一个固定电阻并联的第一稳压管，所述比例计算子电路中包括至少一个比例电阻以及与所述至少一个比例电阻并联的第二稳压管，所述比例电阻的阻值与所述固定电阻的阻值相同；相邻两个所述NTC子电路中靠近串联首端的所述NTC子电路的第一稳压管的正极、与靠近串联尾端的所述NTC子电路的第一稳压管的负极连接，所述比例计算子电路中第二稳压管的负极与处于串联尾端的NTC子电路的第一稳压管的正极连接，所述比例计算子电路以及每一所述NTC子电路均分别与待测温目标元器件并联；所述控制子电路用于，根据各所述NTC子电路中第一稳压管的阻态，从所述NTC子电路中确定目标NTC子电路，并根据所述目标NTC子电路两端的电压、所述比例计算子电路
两端的电压、所述目标NTC子电路中所述固定电阻的阻值以及所述比例电阻的阻值，计算各所述目标NTC子电路中对应的NTC传感器的阻值，并根据所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值以及预设的线性电阻
‑
温度表，确定所述待测温目标元器件的温度。
[0006]在其中一种实施方式中，所述控制子电路用于：根据所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值以及需求温度精度，从所述预设的线性电阻
‑
温度表中截取区间电阻
‑
温度表；根据所述区间电阻
‑
温度表中温度构建电阻
‑
温度数组，其中，所述电阻
‑
温度数组的起始温度为T0,所述电阻
‑
温度数组中行间温度差为T
rd
，列间温度差为T
cd
，T
cd = T
rd * （N
‑
1），N为温度数组重数组行的总数；确定各所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值R
NTCm
在所述电阻
‑
温度数组中的数据位置；并根据所述行间温度差、所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值、所述行内电阻均差以及所述数据位置对应的电阻值R
n
，计算得到线性计算差值T
c
；根据所述线性计算差值T
c
、所述起始温度T0、列间温度差T
cd
、行间温度差T
rd
以及，确定所述待测温目标元器件的温度。
[0007]在其中一种实施方式中，通过如下公式计算所述待测温目标元器件的温度T
m
：T
m
=T0+T
cd
*a+T
rd
*b+T
c
T
c
=T
rd
*[（R
NTCm
‑
R
n
+R
d
）/R
d
]其中，a和b用于确定各所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值在所述电阻
‑
温度数组中的数据位置，a为列数据位置，b为行数据位置，m表示所述温度测量电路中的第m个NTC子电路。
[0008]在其中一种实施方式中，所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值R
NTCm
在所述电阻
‑
温度数组中的数据位置是通过如下方式确定的：根据R
（a+1）0
≥R
NTCm
≥R
a0
，确定所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值R
NTCm
在所述电阻
‑
温度数组中的列数据位置，其中，0表示行的第1个数据；在行a中，根据R
b+1
≥R
NTCm
≥R
b
，确定所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值R
NTCm
在所述电阻
‑
温度数组中的行数据位置。
[0009]在其中一种实施方式中，所述控制子电路用于：在所述NTC子电路中第一稳压管的阻态表征所述第一稳压管的内阻小于预设内阻阈值的情况下，确定所述第一稳压管对应的NTC子电路为非目标NTC子电路；在所述NTC子电路中第一稳压管的阻态表征所述第一稳压管的内阻大于等于所述预设内阻阈值的情况下，确定所述第一稳压管对应的NTC子电路为所述目标NTC子电路。
[0010]在其中一种实施方式中，所述控制子电路还用于：在所述NTC子电路中第一稳压管的阻态表征所述第一稳压管的内阻小于预设内阻阈值的情况下，获取所述NTC子电路两端的电压以及所述比例计算子电路两端的电压；根据所述NTC子电路两端的电压与所述比例计算子电路两端的电压的电压大小关系，确定所述非目标NTC子电路的故障类型；其中，在所述NTC子电路两端的电压等于所述比例计算子电路两端的电压的情况下，确定所述非目标NTC子电路的故障类型为断路；在所述NTC子电路两端的电压为0、且所述比例计算子电路两端的电压不为0的情况下，确定所述非目标NTC子电路的故障类型为短
路。
[0011]在其中一种实施方式中，所述控制子电路用于：根据所述目标N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NTC传感器的温度测量电路，其特征在于，所述温度测量电路包括：控制子电路、电源、多个串联的NTC子电路、比例计算子电路，每一所述NTC子电路均与所述控制子电路连接，所述比例计算子电路与所述控制子电路连接，所述电源与处于串联首端的所述NTC子电路连接，所述比例计算子电路的第一端与处于串联尾端的所述NTC子电路连接，所述比例计算子电路的第二端接地；所述NTC子电路中包括至少一个固定电阻、与所述至少一个固定电阻并联的NTC传感器以及所述至少一个固定电阻并联的第一稳压管，所述比例计算子电路中包括至少一个比例电阻以及与所述至少一个比例电阻并联的第二稳压管，所述比例电阻的阻值与所述固定电阻的阻值相同；相邻两个所述NTC子电路中靠近串联首端的所述NTC子电路的第一稳压管的正极、与靠近串联尾端的所述NTC子电路的第一稳压管的负极连接，所述比例计算子电路中第二稳压管的负极与处于串联尾端的NTC子电路的第一稳压管的正极连接，所述比例计算子电路以及每一所述NTC子电路均分别与待测温目标元器件并联；所述控制子电路用于，根据各所述NTC子电路中第一稳压管的阻态，从所述NTC子电路中确定目标NTC子电路，并根据所述目标NTC子电路两端的电压、所述比例计算子电路两端的电压、所述目标NTC子电路中所述固定电阻的阻值以及所述比例电阻的阻值，计算各所述目标NTC子电路中对应的NTC传感器的阻值，并根据所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值以及预设的线性电阻
‑
温度表，确定所述待测温目标元器件的温度。2.根据权利要求1所述的温度测量电路，其特征在于，所述控制子电路用于：根据所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值以及需求温度精度，从所述预设的线性电阻
‑
温度表中截取区间电阻
‑
温度表；根据所述区间电阻
‑
温度表中温度构建电阻
‑
温度数组，其中，所述电阻
‑
温度数组的起始温度为T0,所述电阻
‑
温度数组中行间温度差为T
rd
，列间温度差为T
cd
，T
cd = T
rd * （N
‑
1），N为温度数组重数组行的总数；确定各所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值R
NTCm
在所述电阻
‑
温度数组中的数据位置；并根据所述行间温度差、所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值、行内电阻均差以及所述数据位置对应的电阻值R
n
，计算得到线性计算差值T
c
；根据所述线性计算差值T
c
、所述起始温度T0、列间温度差T
cd
、行间温度差T
rd
以及，确定所述待测温目标元器件的温度。3.根据权利要求2所述的温度测量电路，其特征在于，通过如下公式计算所述待测温目标元器件的温度T
m
：T
m
=T0+T
cd
*a+T
rd
*b+T
c
T
c
=T
rd
*[（R
NTCm
‑
R
n
+R
d
）/R
d
]其中，a和b用于确定各所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值在所述电阻
‑
温度数组中的数据位置，a为列数据位置，b为行数据位置，m表示所述温度测量电路中的第m个NTC子电路。4.根据权利要求2所述的温度测量电路，其特征在于，所述目标NTC子电路NTC传感器的阻值R
NTCm
在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：和红伟，吴伟，王石凤，张岳期，庄益诗，柳海龙，蒋怀贞，王芸汐，王云飞，郭辉，
申请(专利权)人：深圳市锐深科技有限公司，
类型：发明
国别省市：