[发明专利]数字石英晶体温度传感器及温度检测方法

权利要求书

1.一种数字石英晶体温度传感器，其特征在于，包括：石英谐振器、信号放大电路和控制器；

所述信号放大电路分别与所述石英谐振器和所述控制器连接，用于将所述石英谐振器输出的响应信号进行信号转换后传输至所述控制器；

所述控制器包括依次连接的模数转换模块、数据处理模块、振荡电路和数模转换模块；所述模数转换模块与所述信号放大电路连接，所述数模转换模块与所述石英谐振器连接；

所述振荡电路用于输出驱动信号至所述数模转换模块和所述数据处理模块；其中，所述驱动信号用于驱动所述石英谐振器；

所述数据处理模块用于基于所述驱动信号对所述响应信号进行解调处理，得到所述响应信号的解调信号，并基于所述解调信号对所述响应信号进行补偿，得到补偿后的所述响应信号；还用于基于补偿后的所述响应信号确定所述驱动信号的目标频率，并输出至所述振荡电路，所述目标频率用于所述振荡电路对所述驱动信号进行频率调节；还用于基于所述目标频率确定所述石英谐振器所处环境的温度检测值。

2.根据权利要求1所述的数字石英晶体温度传感器，其特征在于，所述驱动信号包括正弦信号和余弦信号，所述正弦信号的频率与所述余弦信号的频率相同；

所述振荡电路用于输出所述正弦信号至所述数模转换模块，并输出所述正弦信号和所述余弦信号至所述数据处理模块；

所述数据处理模块用于基于所述正弦信号和所述余弦信号分别对所述响应信号进行同相解调和正交解调，得到所述响应信号的第一同相分量和第一正交分量，并基于所述第一同相分量和所述第一正交分量确定补偿后的所述响应信号。

3.根据权利要求2所述的数字石英晶体温度传感器，其特征在于，所述数据处理模块具体用于：

基于预设的补偿相位角对所述第一同相分量和所述第一正交分量进行相位角补偿，得到所述响应信号的第二同相分量和第二正交分量；

基于预设的正交分量补偿系数对所述第二正交分量进行补偿，得到第三正交分量；

其中，所述第二同相分量和所述第三正交分量用于表征补偿后的所述响应信号。

4.根据权利要求3所述的数字石英晶体温度传感器，其特征在于，所述数据处理模块具体用于：

将所述第一同相分量、所述第一正交分量和所述补偿相位角输入至预设的同相补偿模型，得到所述第二同相分量；其中，所述同相补偿模型用于表征所述第二同相分量与所述第一同相分量、所述第一正交分量和所述补偿相位角之间的第一对应关系；

将所述第一同相分量、所述第一正交分量和所述补偿相位角输入至预设的正交补偿模型，得到所述第二正交分量；其中，所述正交补偿模型用于表征所述第二正交分量与所述第一同相分量、所述第一正交分量和所述补偿相位角之间的第二对应关系。

5.根据权利要求3所述的数字石英晶体温度传感器，其特征在于，所述数据处理模块具体用于：

基于所述第二同相分量和所述第三正交分量确定补偿后的所述响应信号的相位；

基于补偿后的所述响应信号的相位与目标相位的相位差，确定所述驱动信号的目标频率。

6.根据权利要求3所述的数字石英晶体温度传感器，其特征在于，所述控制器还包括增益控制模块，所述增益控制模块的输入端分别与所述数据处理模块和所述振荡电路连接，所述增益控制模块的输出端与所述数模转换模块连接；

所述数据处理模块还用于基于补偿后的所述响应信号确定所述驱动信号的增益系数；

所述增益控制模块用于基于所述增益系数对所述正弦信号的幅值进行调节后输出至所述数模转换模块。

7.根据权利要求6所述的数字石英晶体温度传感器，其特征在于，所述数据处理模块具体用于：

基于所述第二同相分量和所述第三正交分量确定补偿后的所述响应信号的幅值；

基于补偿后的所述响应信号的幅值与目标幅值的幅值差，确定所述驱动信号的增益系数。