温度传感器及温度修调校准方法技术

本公开提供了一种温度传感器及温度修调校准方法，可以应用于传感技术领域。该方法包括：感温电路，用于根据第三可调参数，确定非线性参数，并根据第一可调参数，确定温度系数；信号调理电路，用于根据第二可调参数，确定零度输出参数；温度传感器，用于根据非线性参数、温度系数和零度输出参数，确定修调输出曲线；第二可调参数和第三可调参数信号是信号调理电路的参数，第一可调参数是感温电路的参数，修调输出曲线是与温度呈线性关系的输出曲线。调输出曲线是与温度呈线性关系的输出曲线。调输出曲线是与温度呈线性关系的输出曲线。

【技术实现步骤摘要】
温度传感器及温度修调校准方法


[0001]本公开涉及传感
，更具体地，涉及一种温度传感器及温度修调校准方法。

技术介绍

[0002]随着电子信息产业的快速发展，温度传感器成为最为广泛的传感器零部件之一。温度传感器的修调和校准技术同样受到广泛关注，因此，对温度传感器的精度的要求也越来越高。相关技术中温度传感器可以基于双极性结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)感温，这种以绝对温度为基准的进行感温的特性，可能使温度传感器精度受到电流增益变化、器件失配、机械应力和工艺水平的影响，导致测温不准确。针对测温不准确的问题，相关技术中单点修调校准方法，通过测量单点温度的测温误差来校准全温区误差，这种方法只在校准单点温度下能够达到很好的测温效果，而牺牲了远离单点温度的温度范围的测温误差。相关技术中两点温度修调法，通过校准温度系数来提升校准精度，但两点温度会增加校准时间和成本。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本公开提供了一种温度传感器及温度修调校准方法，以期部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。
[0004]本公开的一个方面，提供了一种温度传感器。
[0005]该温度传感器，包括：
[0006]感温电路，用于根据第三可调参数，确定非线性参数，并根据第一可调参数，确定温度系数；信号调理电路，用于根据上述第二可调参数，确定零度输出参数；其中，上述温度传感器，用于根据上述非线性参数、上述温度系数和上述零度输出参数，确定修调输出曲线；其中，上述第二可调参数和上述第三可调参数信号是上述信号调理电路的参数，上述第一可调参数是上述感温电路的参数，上述修调输出曲线是与温度呈线性关系的输出曲线。
[0007]根据本公开实施例，上述感温电路包括：第一电阻、第一可调电阻、感温电阻、第二电阻和第三电阻。
[0008]上述第一电阻的第一端连接电源电压，第二端连接上述第一可调电阻的第一端和上述第三电阻的第一端；上述第一可调电阻的第二端连接上述感温电阻的第一端和上述第二电阻的第一端；上述感温电阻的第二端接地；上述第二电阻的第二端连接上述信号调理电路；上述第三电阻的第二端连接上述信号调理电路；其中，上述第一可调参数是上述第一可调电阻的参数。
[0009]根据本公开实施例，上述信号调理电路包括：第二可调电阻、第三可调电阻、第四电阻、运算放大器和模数转换器。
[0010]上述第二可调电阻的第一端连接上述电源电压，第二端连接上述第三可调电阻的第一端、上述第四电阻的第一端和上述运算放大器的负输入端；上述第三可调电阻的第二端接地；上述第四电阻的第二端连接上述运算放大器的输出端、上述模数转换器的输入端
和上述第三电阻的第二端；上述运算放大器的正输入端连接上述第二电阻的第二端；上述模数转换器的电源端和参考电压输入端连接上述电源电压，接地端接地；其中，上述第二可调参数是上述第二可调电阻的参数，上述第三可调参数是上述第三可调电阻的参数。
[0011]根据本公开实施例，上述第四电阻的第二端、上述运算放大器的输出端、上述模数转换器的输入端和上述第三电阻的第二端的交点处为上述温度传感器的输出电压采集点；上述模数转换器，用于根据上述输出电压采集点，确定输出电压；根据参考电压和上述输出电压，确定上述修调输出曲线。
[0012]根据本公开实施例，上述感温电阻由具有温度信息的电路构成，上述电路包括具有温度信息的元件。
[0013]根据本公开实施例，上述第一可调电阻、上述第二可调电阻和上述第三可调电阻为薄膜电阻和/或由电阻和金属熔丝组成的可调电阻阵列。
[0014]根据本公开实施例，上述温度传感器还包括外部电源；上述外部电源为上述温度传感器提供上述电源电压和上述参考电压。
[0015]本公开的另一方面，提供了一种用于上述任一项的温度传感器的温度修调校准方法，包括：
[0016]根据第二可调参数和第三可调参数，确定非线性参数；在上述非线性参数满足预设条件的情况下，根据第一可调参数，确定温度系数；在上述温度系数满足预设条件的情况下，根据上述第二可调参数，确定零度输出参数；在上述零度输出参数满足预设条件的情况下，完成对上述温度传感器的校准；其中，上述第二可调参数、上述第三可调参数和上述零度输出参数是上述信号调理电路的参数，上述非线性参数、上述温度系数和上述第一可调参数是上述感温电路的参数。
[0017]根据本公开实施例，上述感温电路包括：第一可调电阻；上述信号调理电路包括：第二可调电阻和第三可调电阻；通过调节上述第一可调电阻阻值，调节上述第一可调参数；通过调节上述第二可调电阻阻值，调节上述第二可调参数；通过调节上述第三可调电阻阻值，调节上述第三可调参数。
[0018]根据本公开实施例，上述调节上述第一可调电阻阻值、上述第二可调电阻阻值和上述第三可调电阻阻值包括以下任一方法或以下方法的混合：离散调节、连续调节和熔丝调节。
[0019]根据本公开的实施例，通过调节温度传感器包括的感温电路和信号调理电路的可调参数，得到经过调节处理的非线性参数、零度输出参数和零度输出参数，调节过程中消除了温度对温度传感器进行温度传感的影响。温度传感器电路结构简单易实现，且不受电源波动影响，可实现自动化修调算法，校准精度较高、修调时间较短。基于上述技术手段，至少部分地克服了采用相关技术无法较好地保障在任意外界温度下进行温度校准的效率和准确性的技术问题，从而提高了温度校准的效率和准确性。
附图说明
[0020]通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0021]图1示意性示出了相关技术的温度传感器电路结构。
[0022]图2示意性示出了相关技术的单点温度校准方法的流程图。
[0023]图3示意性示出了根据本公开实施例的温度传感器的装置框图。
[0024]图4示意性示出了根据本公开另一实施例的温度传感器的装置框图。
[0025]图5示意性示出了根据本公开实施例的温度修调校准方法的流程图。
[0026]图6示意性示出了根据本公开实施例的未修调的温度传感器初始输出曲线图。
[0027]图7示意性示出了根据本公开实施例的校准非线性参数后的输出曲线图。
[0028]图8示意性示出了根据本公开实施例的校准温度系数后的输出曲线图。
[0029]图9示意性示出了根据本公开实施例的校准零度输出参数后的输出曲线图。
具体实施方式
[0030]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0031]在此使用的术语仅仅是为了描述具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度传感器，包括：感温电路，用于根据第三可调参数，确定非线性参数，并根据第一可调参数，确定温度系数；以及信号调理电路，用于根据所述第二可调参数，确定零度输出参数；其中，所述温度传感器，用于根据所述非线性参数、所述温度系数和所述零度输出参数，确定修调输出曲线；其中，所述第二可调参数和所述第三可调参数信号是所述信号调理电路的参数，所述第一可调参数是所述感温电路的参数，所述修调输出曲线是与温度呈线性关系的输出曲线。2.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，所述感温电路包括：第一电阻、第一可调电阻、感温电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一电阻的第一端连接电源电压，第二端连接所述第一可调电阻的第一端和所述第三电阻的第一端；所述第一可调电阻的第二端连接所述感温电阻的第一端和所述第二电阻的第一端；所述感温电阻的第二端接地；所述第二电阻的第二端连接所述信号调理电路；以及所述第三电阻的第二端连接所述信号调理电路；其中，所述第一可调参数是所述第一可调电阻的参数。3.根据权利要求2所述的温度传感器，其中，所述信号调理电路包括：第二可调电阻、第三可调电阻、第四电阻、运算放大器和模数转换器；所述第二可调电阻的第一端连接所述电源电压，第二端连接所述第三可调电阻的第一端、所述第四电阻的第一端和所述运算放大器的负输入端；所述第三可调电阻的第二端接地；所述第四电阻的第二端连接所述运算放大器的输出端、所述模数转换器的输入端和所述第三电阻的第二端；所述运算放大器的正输入端连接所述第二电阻的第二端；以及所述模数转换器的电源端和参考电压输入端连接所述电源电压，接地端接地；其中，所述第二可调参数是所述第二可调电阻的参数，所述第三可调参数是所述第三可调电阻的参数。4.根据权利要求3所述的温度传感器，其中，所述第四电阻的第二端、所述运算放大器的输出端、所述模数转换器的输入端和所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文昌，贾晨强，阮为，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：