[发明专利]用于高分辨率识别随温度变化的电阻性器件的装置、系统和方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及随温度变化的电阻性器件，更具体地涉及用于高分辨率识别随温度变化的电阻性器件的装置、系统和方法。

背景技术

很多系统和电路利用温度传感元件(TSE)来确定设备的温度。例如，如热敏电阻等典型的随温度变化的电阻性器件(TDRD)可具有与温度成反比的阻抗。通过测量热敏电阻的阻抗可以确定热敏电阻的温度。由此，也可确定或估计热敏电阻附近的元件和设备的温度。有时，电阻传感技术被用作识别技术以确定设备、模块或其它与主设备或主装配连接的外围组件的身份。例如，接受一种以上类型的模块化电池的便携式通信设备包括电池识别技术以确定与便携式通信设备相连的电池的类型。为了使元件与接点最小化，传统的设计通常结合了温度传感技术和识别技术。例如，一些接受一种以上类型的模块化电池的传统便携式通信设备包括连接到电池组内的电路的温度传感机构以确定温度并识别电池模块。每种类型的电池模块都包括具有不同性质的热敏电阻电路，这些性质允许便携式通信设备识别所连接的具体电池模块。通常，每个热敏电阻电路所具有的阻抗与温度的关系不同于其它类型的电池模块中的热敏电阻电路的阻抗与温度的关系。然而，传统的系统受到限制是因为不同电路的阻抗与温度关系通常是重叠的。例如，图1是两条曲线102、104，它们示出了表示两个传统电池模块的阻抗与温度的关系，其中这两条曲线是重叠的。因为重叠区域内的阻抗的测量是与两条曲线102、104都有关系的，因此重叠区域106产生了模糊数据。该测量可对应于低温时的一种类型的电池模块或高温时的另一种电池模块。例如，如果使用一个电池模块，那么阻抗R可对应于温度T1，而如果连接另一个电池，那么阻抗R可对应于温度T2。这个误差可导致灾难性的结果。当错误地识别了电池模块并且应用了不正确的充电模式时，电池可能爆炸。此外，当识别设备的数目增加并且对于每个可能的曲线要求唯一的电压到温度的传递函数时，温度测量电路的动态范围和精度减小。此外，这些问题随着ID的增加而加剧。

由此，需要一种用于高分辨率识别随温度变化的电阻性器件的装置、系统和方法。

发明内容

一种温度测量和识别(TMID)设备获得具有温度传感电路(TSC)的连接设备的识别信息和温度信息。所述TSC包括与电平箝位网络(VCN)并联的温度传感元件(TSE)，当所述TSE间的电压大于或等于所述识别电压范围的下限电压时，所述VCN将所述电压限制在识别电压范围内的识别电压。当将小于所述下限电压的电压应用于所述TSC时，所述VCN开路，所述TSC的阻抗对应于温度。所述TMID中的转换电路将所述识别电压范围内的TSC电压转变为标准电压范围。由此对应于温度的电压和对应于识别的电压在所述标准电压范围内。因此，使得用于测量所述温度和识别电压的电压传感设备的分辨率最大。此外，所述转换电路在休眠状态中保持最小电流。基于对成本和其它因素的考虑，第一TSC可省略所述VCN以提供最大识别电压，其它TSC可包括具有较低识别电压范围的VCN。

附图说明

图1是两个传统的识别和温度传感电路的阻抗与温度关系的图；

图2A是根据示例性实施方式连接至温度测量和识别设备(TMID设备)的温度传感电路(TSC)的结构图；

图2B是根据示例性实施方式的转换电路的结构图；

图3A是根据示例性实施方式，在测量、诊断和识别过程中检测端口处的电压(V_DP)的图；

图3B是根据示例性实施方式，用于具有四个识别值的系统的电压(V_DP)和转换的电压范围的图；

图4是温度测量和识别设备(TMID设备)的示例性实施方式，其中转换电路包括场效应晶体管(FET)；

图5是根据示例性实施方式的转换电路中的电流与电压之间的关系的图；

图6是根据示例性实施方式，包括四个识别值(ID)的识别系统的多个温度传感电路(TSC)的结构图。

具体实施方式

图2A是温度传感电路(TSC)202的结构图，TSC 202连接至温度测量和识别(TMID)设备204以形成温度测量和识别电路200。根据下面进一步的详细讨论，TSC 202是一组TSC中的一个TSC，TSC的性质允许TMID设备204区分不同组的TSC。TSC可被安装在提供用于监测设备的温度和用于识别设备的机构的不同设备内。温度测量和识别电路200的适合的应用的实施例包括将不同的TSC安装在便携式设备所容纳的每种类型的电池模块中。TMID设备204可作为便携式设备的一部分实施，以识别不同类型的电池模块并确定电池模块的温度。