[实用新型]一种温度检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及家用电器的电路，具体地说是一种应用于家电中的温度检测电路。

背景技术

随着新技术革命的到来，全球开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是如何获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段；正是由于传感器的这些特性，使得传感器的运用逐渐广泛。

 在家电产品中，传感器的应用使得产品更具自动化和人性化，也为提升产品的档次作出了举足轻重的作用。在传感器中，运用最为广泛的要数温度传感器和气敏传感器。比如在油烟机类产品中使用温度传感器（常用NTC热敏电阻器）和气敏传感器，使得产品更加自动化，当外界温度高于某一设定值或者有烟雾时可自动实现开启电机等动作。现有集成电路与温度传感器连接的接口必须为A/D口，但是并不是每个集成电路都存在A/D口，或者在某些复杂的控制系统中，A/D口不够用，更换成具有A/D口或者具有更多A/D口的集成电路，势必会造成成本的大幅度提高；并且如果采用A/D口来检测温度的话，编程难度比用普通I/O口要大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种用集成电路普通I/O口与温度传感器连接的温度检测电路，以节约成本和降低编程的难度，充分利用集成电路的资源。

为此，本实用新型采用的技术方案是：一种温度检测电路，其特征在于它包括集成电路、一个电阻、一个NTC热敏电阻器和一个电容，所述的集成电路有三个I/O口，分别为Port1口、Port2口和Port3口，Port1口、Port2口分别连接NTC热敏电阻器和电阻，NTC热敏电阻器、电阻和Port3口并联后与电容串联，电容的另一端接地。本实用新型利用NTC热敏电阻器（负温度系数热敏电阻器）的电阻特性（即温度低时，其电阻值较高，随着温度的升高，其电阻值降低）以及电阻电容充放电的时间实现单片机普通I/O口对温度的采集。

当Port3口检测到的电压上升至集成电路最低高电平或下降至集成电路最高低电平时，Port3口状态将改变，从低电平变为高电平或从高电平变为低电平，从而实现了把温度变化的模拟量变成集成电路可检测到的数字量的变化。

集成电路采用的是单片机，电路的功耗小，可靠性高。

本实用新型具有如下有益效果。

1、电路可靠性能高，在电网电压以±15%波动的情况下，仍能够有效的工作。

2、通用性强，不仅仅对NTC热敏电阻器可实现采集数据的目的，还可以对其他同类型的传感器实现采集数据的目的，所需调整的仅仅是电阻的阻值（根据所用传感器的参数调整）。

3、电路简单，硬件电路仅仅只由电阻、电容、NTC热敏电阻器构成，除单片机外没有其他的集成电路，成本低廉，能够产生一定的经济效应。

4、低功耗，节能。 

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，温度检测电路由集成电路、一个电阻、一个NTC热敏电阻器和一个电容组成，所述的集成电路有三个I/O口Port1口、Port2口和Port3口，Port1口、Port2口分别连接NTC热敏电阻器和电阻，NTC热敏电阻器、电阻R1和Port3口并联后与电容C1串联，电容C1的另一端接地，Port3口用来检测C1的电压。电阻R1的阻值为10KΩ±1%、NTC热敏电阻器ZNR1的参数为R25℃=10KΩ±5%，B25/50=3950±5%以及电容C1的容量为0.22μF。关于如何选取R1的阻值，是根据所用热敏电阻的参数来定；当温度为25℃时，热敏电阻器的阻值为10KΩ，因此在这里选取R1的阻值为10KΩ；需注意的是电阻R1的阻值误差应越小越好，平时用的电阻阻值误差一般为±5%，基于对电容充放电时间的精确性以及成本的考虑，在这里取电阻R1的阻值误差为±1%。

本实用新型的工作过程如下：集成电路（即单片机）的Port1口输出低电平，Port2口输出高电平时，单片机通过电阻R1对电容C1充电，充电时间常数τ=R1*C1；而Port3口的电压即为电容C1两端的电压；刚开始对电容充电时，电容两端的电压为0，此时单片机Port3口的状态为低电平，当电容两端的电压由于电容的充电至所用单片机的最低高电平时，单片机Port3口的状态由0跳变到1，即从低电平变为高电平；单片机可通过内部的定时器记录并存储Port3口由0变1这一过程的时间T1；令Port2口输出低电平时，电容C1通过R1放电，放电至单片机Port3口的状态由1跳变到0，同样记录电容C1的放电时间T2；此时电容两端的电压仍为0，现令单片机Port1输出一周期T＇（T＇大于T1的1.5倍）的方波信号，当处于方波信号的高电平时，单片机通过ZNR1对电容C1进行充电，记录单片机Port3口的由低电平跳变到高电平的时间T；由于ZNR1的特性，即当检测的温度越低，电阻越高；当外界温度为25℃时，ZNR1的电阻为10KΩ；根据电容充电时间常数τ=R*C可知，当R越大，τ越大；由此可得，当T≥T1时，说明热敏电阻器检测到的温度≤25℃；当T≤T1时，说明热敏电阻器检测到的温度≥25℃；故此，根据T得出热敏电阻的R值，经热敏电阻器的R-T曲线图得出外界温度值。