一种高精度测温电路的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种高精度测温电路的设计方法，属于高精度测温电路技术领域，包括上桥臂和下桥臂，上桥臂和下桥臂并联接在信号转换电路和电压自举电路上，信号转换电路和电压自举电路与直流稳压电路并联。本发明专利技术提出的一种高精度测温电路的设计方法，通过双桥臂共同测温，双倍放大信号。上桥臂和下桥臂上的固定电阻采用同材质的电阻并联，可改善温漂对电路的影响。高电压供电桥电路，串联热敏电阻方式，可放大信号的同时避免了热敏电阻自发热对测量结果的影响。结果的影响。结果的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度测温电路的设计方法


[0001]本专利技术涉及高精度测温电路
，特别涉及一种高精度测温电路的设计方法。

技术介绍

[0002]常规的桥电路是采用一个热敏电阻来进行测温如图2，所以当温度变化时会导致只有Rb的阻值随着温度变化而变化，从而只有V1点的信号电压随温度变化，信号电压随温度变化的幅度较小。另外，单一的固定阻值电阻R0、R1和R2受温度变化的影响比较大，对电路的温漂性能有较大影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高精度测温电路的设计方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高精度测温电路，包括上桥臂和下桥臂，上桥臂和下桥臂接在信号转换电路和电压自举电路上，直流稳压电路接信号转换电路和电压自举电路。
[0005]进一步的，上桥臂包括电阻R0和热敏电阻组Ra，其中R0是多个电阻R01～R0n(n＞1)热敏电阻组Ra是多个相同热敏电阻Ra0～Ran(n＞1)的串联等效电阻；
[0006]下桥臂包括电阻R1和R1n，其中R1是多个电阻R11～R1n(n＞1)的并联等效电阻，热敏电阻组Rb是多个相同热敏电阻Rb0～Rbn(n＞1)的串联等效电阻；
[0007]利用并联电阻的等效电阻值小于最小电阻阻值的特点，可有效降低温升对并联的等效电阻R0和的阻值和并联的等效电阻R1的阻值产生的影响；
[0008]热敏电阻组Ra1～Ran之间串联，热敏电阻组Rb1～Rbn之间串联，通过串联的方式，可增大热敏电阻的功率，可有效降低桥电路上加上较高电压时热敏电阻的自发热，同时并联多个热敏电阻，可成倍增大相同温度变化条件下的热敏电阻变化量。
[0009]进一步的，并联的等效电阻R0的一端接在热敏电阻组Ra1～Ran和电压V+的连接节点上，另一端接在桥臂上点V1上，热敏电阻组Ra1～Ran的另一端接在桥臂上点V2上；
[0010]热敏电阻组Rb1～Rbn的一端接在桥臂上点V1，热敏电阻组Rb1～Rbn的另一端与并联的等效电阻R1、电压自举电路并联接地GNDA，并联的等效电阻R1另一端接在桥臂上点V2。
[0011]进一步的，上桥臂和下桥臂为感测温度的电路，测温元件为热敏电阻组R01～Ran和热敏电阻组Rb1～Rbn，输出信号是反应温度信息的电压信号Vo。
[0012]进一步的，信号转换电路用于对输出差分信号Vo进行放大、以及模数转换、算法实现操作，最终输出数字化的温度值信息。
[0013]进一步的，信号转换电路包括A/D转换电路和MCU，A/D转换电路的Vin+引脚接在桥臂上点V1，A/D转换电路的Vin
‑
引脚接桥臂上点V2和电压自举电路输入接口，A/D转换电路具有信号放大的功能并可将模拟信号转换成为数字信息，MCU用于对数字信息进行数据补
偿和校正，提升测温的准确性。
[0014]进一步的，直流稳压电路为信号转换电路提供稳定的电源。
[0015]进一步的，电压自举电路根据上桥臂和下桥臂的差分信号的桥臂上点V2端电平，对直流稳压电路的输出电源整体抬升，电压的抬升幅度等于V2端点相对于GNDA端的压降。
[0016]一种高精度测温电路的设计方法，包括以下步骤：
[0017]S1：采用电桥电路，并且上桥臂一侧配置为热敏电阻组Ra1～Ran，下桥臂的另一侧电阻配置为热敏电阻组Rb1～Rbn，热敏电阻组Ra1～Ran和热敏电阻组Rb1～Rbn位于上桥臂和下桥臂的不同侧；
[0018]S2：热敏电阻组Ra1～Ran和Rbn～Rbn是同一规格型号的元件；
[0019]S3：固定阻值的电阻R0由多个固定阻值电阻R01～R0n并联而成的等效电阻；固定阻值的电阻R1由多个固定阻值电阻R11～R1n并联而成的等效电阻；
[0020]S4：电阻R0和电阻R1的阻值相等，并且R01～R0n以及R11～R1n的电阻都是同种类型的正温漂系数电阻；
[0021]S5：电压自举电路可将信号转换电路的电源地电平抬升到上桥臂和下桥臂输出信号负端V2的等电位水平；
[0022]S6：电压自举电路采用电压跟随器的原理设计，电压自举电路是电桥输出信号负端，电压自举电路的输出端接直流稳压电源的地电位。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术提出的一种高精度测温电路的设计方法，通过双桥臂共同测温，双倍放大信号。改善温漂对电路的影响。
[0025]高电压(相对于Vcc)供电桥电路，串联热敏电阻方式，可放大信号的同时避免了热敏电阻自发热对测量结果的影响，也避免了高电压(相对于Vcc)供电桥电路，放大信号的同时，消除了高压的负面影响。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的电路原理图；
[0027]图2为现有常规桥电路等效图；
[0028]图3为本专利技术的桥电路等效图；
[0029]图4为本专利技术的并联电阻图；
[0030]图5为现有桥电路输出的Vo电压信号图；
[0031]图6为本专利技术的桥电路输出的Vo电压信号图；
[0032]图7为本专利技术的电路原理简图。
[0033]图中：1、上桥臂；2、下桥臂；3、信号转换电路；4、直流稳压电路；5、电压自举电路。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]请参阅图1，一种高精度测温电路，包括上桥臂1和下桥臂2，上桥臂1和下桥臂2构成测温的桥电路，上桥臂1和下桥臂2接在信号转换电路3和电压自举电路5上，直流稳压电路4信号转换电路3和电压自举电路5与连接。
[0036]上桥臂1包括电阻R0和热敏电阻组Ra，其中R0是多个电阻R01～R0n(n＞1)热敏电阻组Ra是多个相同热敏电阻Ra0～Ran(n＞1)的串联等效电阻；
[0037]下桥臂2包括电阻R1和R1n，其中R1是多个电阻R11～R1nn＞1的并联等效电阻，热敏电阻组Rb是多个相同热敏电阻Rb0～Rbn(n＞1)的串联等效电阻。
[0038]另外，采用多个电阻R0n和电阻R1n固定阻值并联方式，目的是利用并联电阻的等效电阻值小于最小电阻阻值的特点，有效降低温升对并联的固定电阻等效阻值产生的影响；
[0039]热敏电阻组Ra1～Ran之间串联，热敏电阻组Rb1～Rbn之间串联，热敏电阻组Ra1～Ran之间串联，热敏电阻组Rb1～Rbn之间串联，通过串联的方式，可增大热敏电阻的功率，可有效降低桥电路上加上较高电压时热敏电阻的自发热，同时并联多个热敏电阻，可成倍增大相同温度变化条件下的热敏电阻变化量。
[0040]并联的等效电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度测温电路，其特征在于，包括上桥臂(1)和下桥臂(2)，上桥臂(1)和下桥臂(2)接在信号转换电路(3)和电压自举电路(5)上，直流稳压电路(4)接信号转换电路(3)和电压自举电路(5)。2.如权利要求1所述的一种高精度测温电路，其特征在于，上桥臂(1)包括电阻R0和热敏电阻组Ra，其中R0是多个电阻R01～R0n(n＞1)热敏电阻组Ra是多个相同热敏电阻Ra0～Ran(n＞1)的串联等效电阻；下桥臂(2)包括电阻R1和R1n，其中R1是多个电阻R11～R1n(n＞1)的并联等效电阻，热敏电阻组Rb是多个相同热敏电阻Rb0～Rbn(n＞1)的串联等效电阻；利用并联电阻的等效电阻值小于最小电阻阻值的特点，可有效降低温升对并联的等效电阻R0和的阻值和并联的等效电阻R1的阻值产生的影响；热敏电阻组Ra1～Ran之间串联，热敏电阻组Rb1～Rbn之间串联，通过串联的方式，可增大热敏电阻的功率，可有效降低桥电路上加上较高电压时热敏电阻的自发热，同时并联多个热敏电阻，可成倍增大相同温度变化条件下的热敏电阻变化量。3.如权利要求1所述的一种高精度测温电路，其特征在于，并联的等效电阻R0的一端接在热敏电阻组Ra1～Ran和电压V+的连接节点上，另一端接在桥臂上点V1上，热敏电阻组Ra1～Ran的另一端接在桥臂上点V2上；热敏电阻组Rb1～Rbn的一端接在桥臂上点V1，热敏电阻组Rb1～Rbn的另一端与并联的等效电阻R1、电压自举电路(5)并联接地GNDA，并联的等效电阻R1另一端接在桥臂上点V2。4.如权利要求1所述的一种高精度测温电路，其特征在于，上桥臂(1)和下桥臂(2)为感测温度的电路，测温元件为热敏电阻组R01～Ran和热敏电阻组Rb1～Rbn，输出信号是反应温度信息的电压信号Vo。5.如权利要求1所述的一种高精度测温电路，其特征在于，信号转换电路(3)用于对输出差分信号Vo进行放大、以及模数转换、算法实现操作，最终输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：归一恒，翁浩飞，蒋鹏，邢志杰，韦竞慧，李娜，
申请(专利权)人：深圳市安泰数据监测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：