[发明专利]温度测量电路与方法

说明书

技术领域

本发明涉及温度测量技术领域，具体涉及一种温度测量电路与方法。

背景技术

温度测量技术广泛应用在生产、生活的各方面，更是制冷、制热产品中的基础技术和关键技术，温度测量的误差直接影响到产品的性能和用户体验。热敏电阻具有体积小、灵敏度高、可靠性高、成本低等特点，在空调、冰箱温度测量中得到大量的应用，其测温原理是热敏电阻在不同的温度下呈现出不同的电阻值，可根据热敏电阻的电阻值，通过计算或查表的方法得到温度值，因此热敏电阻阻值测量的误差直接影响到温度测量的误差。在实际应用中，热敏电阻阻值测量普遍使用分压、电桥等方法测量。以电阻分压法为例，其原理图如附图1所示，将标准电阻RC、热敏电阻RT串联在电源VCC和地之间，中间接在单片机模拟电压采样口ADC上，根据电阻分压公式可以计算出Rt的值：

上述公式中，Rt的误差取决于Vt、Rc、Vcc的误差，其中Vt是通过单片机AD 采样口实时测出的电压值，Rc为精密电阻RC的电阻值，Vcc是电源VCC的电压值。 在实际应用时VCC除了用于给温度测量电路供电外，还给其他众多的电路模块供 电，不同时间各电路模块工作状态不同，即VCC的负载是动态变化的，再加上受 电磁干扰等因素影响，Vcc的值会有大幅度的波动，因此采用上述方法测量出的 Rt值误差较大。

另一方面，采用分压、电桥测量方法时，热敏电阻RT中长时间有电流流过， 热敏电阻将长时间发热，累积的热量造成电阻值变化，将产生自热误差。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种温度测量电路与方法，用于解决 传统技术方案中热敏电阻阻值测量受电源电压波动影响且自热误差大的技术问 题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以 下技术方案：

一种温度测量电路，它包括单片机、标准电阻RC、热敏电阻RT和电容C1； 所述标准电阻RC一端与所述单片机的输入输出引脚IO1相连，另一端与所述单片 机的触发输入引脚CP1相连；所述热敏电阻RT一端与所述单片机的输入输出引脚 IO2相连，另一端与所述单片机的触发输入引脚CP1相连；所述电容C1一端与所 述单片机的触发输入引脚CP1相连，另一端接地。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

一种温度测量方法，它包括：

ⅰ)将输入输出引脚IO1、输入输出引脚IO2、触发输入引脚CP1设为低电平 输出，使电容C1完全放电；

ⅱ)将输入输出引脚IO2设为输入状态、触发输入引脚CP1设为高电平中断 触发输入状态、输入输出引脚IO1设置为高电平输出，启动内部计时器从零开始 计时；

ⅲ)触发输入引脚CP1产生中断时，计时器停止计时，记录计时时间Tc；

ⅳ)再次将输入输出引脚IO1、输入输出引脚IO2、CP1设为低电平输出，使 C1完全放电；

ⅴ)将IO1设为输入状态、触发输入引脚CP1设为高电平中断触发输入状态、 输入输出引脚IO2设置为高电平输出，启动内部计时器从零开始计时；

ⅵ)触发输入引脚CP1产生中断时，计时器停止计时，记录计时时间Tt；

ⅶ)通过公式计算出热敏电阻RT的阻值Rt；

ⅷ)通过查找阻值-温度对应表得到温度值。

本发明还可以是：

根据本发明的一个实施方案，所述ⅰ)步骤中将输入输出引脚IO1、输入输 出引脚IO2、触发输入引脚CP1设为低电平输出后保持0.1秒。

根据本发明的另一个实施方案，所述ⅳ)步骤中将输入输出引脚IO1、输入 输出引脚IO2、触发输入引脚CP1设为低电平输出后保持0.1秒。

根据本发明的另一个实施方案，所述ⅵ)步骤中触发输入引脚CP1产生中断 后，将输入输出引脚IO1、输入输出引脚IO2、触发输入引脚CP1设为低电平输出， 使电容C1放电，等待下一次温度测量。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的一种温度测量电路与方法，其解决了传统测量方法中存在的电源 电压波动产生测量误差的问题，并且热敏电阻仅在需要测量温度时对电容进行 充放电，减小了传统测量方法中热敏电阻长时间通过电流引起的自热误差。

附图说明