[发明专利]一种温度变化速度检测回路

说明书

本发明提供一种温度变化速度检测回路，包括热敏电阻、差分采样电路、恒流输出电路、减法电路、反向电路、加法电路、微分电路、升温速度比较电路、降温速度比较电路、升温速度加权温度比较电路和降温速度加权温度比较电路。将温度信号转换为温度变化信号，然后对温度变化信号的幅值进行比较判断，当温度变化速度过快时，能够及时发出告警信号。除此外，还另外设置了有温度信号参与的过温检测电路，即在温度值较高且温度上升速度较快时，及时发出告警信号；设置了有温度信号参与的欠温检测电路，即在温度值较低且温度下降速度较快时，及时发出告警信号。该电路采用纯硬件设计，无需软件配合，具有响应速度快的特点。

技术领域

本发明涉及温度检测技术领域，特别涉及一种温度变化速度检测回路。

背景技术

在较重要的系统中，为保障可靠性，避免关键部件因超出耐受温度范围而失效，一般会使用热敏电阻对关键部件进行温度值监测，当温度值达到某设定值时输出温度超过设定阈值的信号。要求较高的系统会用软件记录历史温度值，计算温度变化速度，当计算值超过设定值时，再报出温度变化速度过快的信号。上述软件计算温度变化速度的方法，计算温升速度的延时较大，延时可能达到ms级或秒级，当温度变化速度较快时，会使关键部件超出耐受温度范围而失效的风险增加。同时，软件计算温度变化速度的方法，需要软硬件设计协同配合，复杂程度较高。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种温度变化速度检测回路，采用纯硬件电路方案，能够快速完成正向温度变化速度检测和负向温度变化速度检测，当温度变化速度超出设定阈值时，输出告警信号。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种温度变化速度检测回路，包括热敏电阻、差分采样电路、恒流输出电路、减法电路、反向电路、加法电路、微分电路、升温速度比较电路、降温速度比较电路、升温速度加权温度比较电路和降温速度加权温度比较电路。

热敏电阻的供电端由恒流输出电路供电，热敏电阻的输出端经由差分采样电路后连接减法电路的输入端，减法电路的输出端分成两路，一路连接微分电路的输入端，另一路连接反向电路的输入端；微分电路的输出端分成三路，一路连接升温速度比较电路，一路连接降温速度比较电路，另一路连接加法电路的反相输入端，反向电路的输出端也连接至加法电路的反相输入端；加法电路的输出端分成两路，一路连接升温速度加权温度比较电路，一路连接降温速度加权温度比较电路。

由升温速度比较电路的输出端输出升温速度过快信号，由降温速度比较电路的输出端输出降温速度过快信号，由升温速度加权温度比较电路的输出端输出加权温度的升温速度过快信号，由降温速度加权温度比较电路的输出端输出加权温度的降温速度过快信号。

进一步地，所述的恒流电路由第一限流电阻R1、第一稳压芯片Z1、第一运算放大器IC1、三极管Q1、恒流采样电阻R2组成，为热敏电阻RT1提供恒定电流；第一限流电阻R1和第一稳压芯片Z1由上至下串联，上端由电源VCC供电，下端接地，在第一稳压芯片Z1两端形成参考电压，接入第一运算放大器IC1的输入端，第一运算放大器IC1的输出信号驱动三极管Q1导通，使恒流电流流经热敏电阻RT1、三极管Q1的CE端、恒流采样电阻R2，在恒流采样电阻R2两端形成压降，并保持与第一稳压芯片Z1两端形成的参考电压保持一致，以保证热敏电阻RT1流过的电流恒定。

进一步地，所述的减法电路由第二限流电阻R7、第二稳压芯片Z2、第二同相上分压电阻R8、第二同相下分压电阻R10、第二反相输入电阻R9、第二反馈电阻R11、第三运算放大器IC3组成，第二限流电阻R7和第二稳压芯片Z2由上至下串联，上端由电源VCC供电，下端接地，在第二稳压芯片Z2两端形成参考电压，经第二反相输入电阻R9送至第三运算放大器IC3的反相输入端，第二反馈电阻R11连接在第三运算放大器IC3的反相输入端和输出端之间，差分采样电路输出的电压信号经第二同相上分压电阻R8、第二同相下分压电阻R10分压连接至第三运算放大器IC3的同相输入端。