專利名稱：電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及溫度測量領(lǐng)域，特別涉及電子溫度測量技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電子體溫計一般是將中心阻值為一特定電阻(例如特定溫度37°C，中心阻值為30K)的熱敏電阻的溫度和阻值關(guān)系存入內(nèi)部存儲器 中。但是熱敏電阻的中心阻值通常允許1% (29. 7K到30. 3K)的誤差，而且由于熱敏電阻本身的非線性特性，不同中心阻值的熱敏電阻，其溫度曲線是不相同的，而芯片內(nèi)部預(yù)設(shè)的溫度曲線是唯一的，從而導(dǎo)致測量的誤差。請參閱圖I所示，其是傳統(tǒng)的電子體溫測量電路的模塊示意圖，RS為熱敏電阻，RF為參考電阻。根據(jù)RC振蕩理論，測溫計數(shù)模塊對參考電阻和熱敏電阻的振蕩波形分別計數(shù)。假設(shè)在相同測量時間內(nèi)，對參考電阻RF計數(shù)到某一固定值N37,對熱敏電阻RS計數(shù)到
NI，則滿足公式N37XTkf = N1XTks。根據(jù)計數(shù)結(jié)果#1 = ,x#37。由于該算法可基本消除振
上RS
蕩器常數(shù)^。的影響，因此振蕩周期正比于電阻值，=。根據(jù)NI的值，在ROM查找
Krs
表中查找對應(yīng)的溫度，通過輸出模塊輸出。由于ROM查找表中存儲的通常是特定溫度37°C，中心阻值為30K的熱敏電阻的溫度曲線，而外接的參考電阻通常是30K。因此37°C時，NI =N37。但是由于熱敏電阻的中心阻值誤差通常為1% (29. 7K IlJ 30. 3K)，不同中心阻值的熱敏電阻其溫度曲線是不相同的，從而導(dǎo)致了測量的誤差。因此在生產(chǎn)測試時大致存在兩種改進辦法一是在測試時，完全根據(jù)實際的熱敏電阻的曲線，重寫電路內(nèi)部的溫度曲線；二是在電路內(nèi)建電阻和電容補償網(wǎng)絡(luò)以及開關(guān)控制邏輯或內(nèi)建參數(shù)表，利用外部的校正系統(tǒng)選取合適的補償組合，利用增大電壓，電流熔斷等方式保留所選取的參數(shù)組。完全重寫溫度曲線在生產(chǎn)中需要耗費大量的調(diào)試時間，而利用外部的校正系統(tǒng)進行參數(shù)補償則需要外部軟硬件的支持，增加了生產(chǎn)成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種能夠根據(jù)熱敏電阻的中心阻值自調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)的熱敏電阻曲線、更好的實現(xiàn)擬合不同中心阻值的熱敏電阻的溫度曲線、顯著降低測試成本、明顯減小測量誤差、結(jié)構(gòu)簡單實用、工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛的電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)成該電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)，包括熱敏電阻、參考電阻、振蕩電路模塊、測溫計數(shù)模塊、存儲模塊和測量信息輸出模塊，所述的熱敏電阻和參考電阻均通過所述的振蕩電路模塊、測溫計數(shù)模塊、存儲模塊和所述的測量信息輸出模塊相連接，其主要特點是，所述的電路結(jié)構(gòu)中還包括自調(diào)節(jié)模塊和測試切換開關(guān)，所述的振蕩電路模塊通過所述的測試切換開關(guān)分別與所述的自調(diào)節(jié)模塊和測溫計數(shù)模塊相連接，且所述的自調(diào)節(jié)模塊的輸出信號送至所述的存儲模塊，該自調(diào)節(jié)模塊根據(jù)所述的熱敏電阻的中心阻值和參考電阻的振蕩頻率，對所述的存儲模塊中預(yù)設(shè)的溫度曲線進行修正，并將修正系數(shù)保存下來。該電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)中的自調(diào)節(jié)模塊包括計數(shù)單元，與所述的測試切換開關(guān)相連接，用于在相同時間內(nèi)對所述的熱敏電阻的中心值與參考電阻的振蕩波形進行計數(shù)；比較器，與所述的計數(shù)單元相連接，用于比較計數(shù)結(jié)果，得到修正系數(shù)a ；修正系數(shù)存儲單元，與所述的比較器相連接，用于存儲修正系數(shù)a。該電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)中的振蕩電路模塊為RC振蕩器。該電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)中的存儲模塊為ROM存儲器。采用了該實用新型的電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)，由于其不需要依賴外部的軟硬件，可根據(jù)熱敏電阻的中心阻值，自調(diào)節(jié)內(nèi)部預(yù)設(shè)的熱敏電阻溫度曲線，并能夠?qū)⑿拚禂?shù)保存下來，從而更好的擬合不同中心阻值的熱敏電阻的溫度曲線，在減小測試成本的同時，減小了測量誤差，而且結(jié)構(gòu)簡單實用，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的溫度測量電路功能模塊示意圖。圖2為本實用新型的電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)功能模塊示意圖。圖3為本實用新型的電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)中的自調(diào)節(jié)模塊的內(nèi)部功能單元示意圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明。請參閱圖2和圖3所示，該電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)，包括熱敏電阻、參考電阻、振蕩電路模塊、測溫計數(shù)模塊、存儲模塊和測量信息輸出模塊，所述的熱敏電阻和參考電阻均通過所述的振蕩電路模塊、測溫計數(shù)模塊、存儲模塊和所述的測量信息輸出模塊相連接，其中，所述的電路結(jié)構(gòu)中還包括自調(diào)節(jié)模塊和測試切換開關(guān)，所述的振蕩電路模塊通過所述的測試切換開關(guān)分別與所述的自調(diào)節(jié)模塊和測溫計數(shù)模塊相連接，且所述的自調(diào)節(jié)模塊的輸出信號送至所述的存儲模塊，該自調(diào)節(jié)模塊根據(jù)所述的熱敏電阻的中心阻值和參考電阻的振蕩頻率，所述的存儲模塊中預(yù)設(shè)的溫度曲線進行修正，并將修正系數(shù)保存下來。其中，所述的自調(diào)節(jié)模塊包括(I)計數(shù)單元，與所述的測試切換開關(guān)相連接，用于在相同時間內(nèi)對所述的熱敏電阻的中心值與參考電阻的振蕩波形進行計數(shù)；(2)比較器，與所述的計數(shù)單元相連接，用于比較計數(shù)結(jié)果，得到修正系數(shù)a ；(3)修正系數(shù)存儲單元，與所述的比較器相連接，用于存儲修正系數(shù)a。同時，所述的熱敏電阻的中心阻值誤差為±1%時，所述的修正系數(shù)a的范圍為0. 99 I. 01 ;所述的測試切換開關(guān)控制電路的工作狀態(tài)，當該測試切換開關(guān)設(shè)置為測試模式時，所述的熱敏電阻的中心值與參考電阻的振蕩頻率送至所述的自調(diào)節(jié)模塊，產(chǎn)生修正系數(shù)a ;當該測試切換開關(guān)設(shè)置為正常使用模式時，所述的熱敏電阻和參考電阻的振蕩頻率送至所述的測溫計數(shù)模塊，根據(jù)計數(shù)結(jié)果，并結(jié)合所述的修正系數(shù)a，在所述的存儲模塊中查找出正確的對應(yīng)溫度。在實際使用當中，本實用新型中的熱敏電阻、參考電阻、振蕩電路模塊、測溫計數(shù)模塊、存儲模塊和測量信息輸出模塊、自調(diào)節(jié)模塊和測試切換開關(guān)，以及自調(diào)節(jié)模塊中的計數(shù)單元、比較器、修正系數(shù)存儲單 元均能夠?qū)?yīng)于電路結(jié)構(gòu)中的具體硬件電路，因此這些模塊/單元僅利用硬件電路就可以實現(xiàn)，不需要輔助以特定的控制軟件即可以自動實現(xiàn)相應(yīng)功能。同時，本實用新型的溫度計測量電路所涉及的自調(diào)節(jié)是用于工廠的生產(chǎn)領(lǐng)域，是為了解決熱敏電阻一致性不好的問題。而且在測試過程中對芯片內(nèi)部預(yù)設(shè)的溫度曲線進行修正，即保存下來，不會再修改。其中涉及的熱敏電阻，參考電阻是通過RC振蕩電路，直接變?yōu)闀r鐘信號，用于計數(shù)器計數(shù)，同時，本實用新型是通過對計數(shù)器計數(shù)結(jié)果的比較，得到具體的修正參數(shù)，對ROM中預(yù)存的標準溫度曲線進行修改，并保存。一般熱敏電阻的電阻-溫度特性可以近似的用以下公式表示R = R0JmH,其中T(K)= t(°C )+273. 15RO——溫度為TO時的電阻R——溫度為T時的電阻實際上，熱敏電阻常數(shù)B并不是固定的，因此在較大的溫度范圍內(nèi)使用公式計算電阻值，會存在較大的誤差。比如人體體溫計一般選取32°C 44°C作為測量區(qū)間，該區(qū)間熱敏電阻的性能接近線性。RC振蕩器的振蕩頻率為/ = ^一乂 R 乂 c '其中振蕩器常數(shù)為
V DD)上式中，Vh、八為施密特觸發(fā)器躍遷高電平和低電平，Vdd為電源電壓。請參閱圖2所示是本實用新型所述的可自調(diào)節(jié)的電子體溫測量電路。該電路包含了一個自調(diào)節(jié)模塊和測試切換開關(guān)TEST。當TEST= 1，電路進入測試模式，熱敏電阻的中心值與參考電阻的振蕩頻率進入自調(diào)節(jié)模塊，經(jīng)過處理，得到修正系數(shù)，并保存下來。當TEST=0，電路進入正常使用模式，熱敏電阻和參考電阻的振蕩頻率則進入測溫計數(shù)模塊，根據(jù)計數(shù)結(jié)果，并結(jié)合修正系數(shù)，在ROM中查找出正確的對應(yīng)溫度。圖3是本實用新型所述的電子體溫測量電路包含的自調(diào)節(jié)模塊的一個具體實施例，可包括計數(shù)模塊、比較器和修正系數(shù)存儲單元。當熱敏電阻的中心值與參考電阻的振蕩頻率進入自調(diào)節(jié)模塊，計數(shù)器分別在相同時間內(nèi)對振蕩信號進行計數(shù)，在同一時間內(nèi)，熱敏電阻中心值的振蕩信號的計數(shù)值為N2。在比較單元中將N2與標準的N37進行比較，控制單元根據(jù)比較結(jié)果，將修正系數(shù)a存儲在修正系數(shù)存儲單元中，對電路中的溫度曲線進行修正。[0042]在本實用新型所述的電子體溫測量電路正常工作時，假設(shè)熱敏電阻振蕩波形的振蕩次數(shù)為NI，那么則被該修正參數(shù)修正為Nl+N37(l_a)。當熱敏電阻的中心值高于參考電阻時，根據(jù)RC振蕩，熱敏電阻的振蕩頻率低于參考電阻的振蕩頻率，N2<N37，修正系數(shù)a< I。當熱敏電阻的中心值低于參考電阻時，根據(jù)RC振蕩，熱敏電阻的振蕩頻率高于參考電阻的振蕩頻率，N2 > N37，修正系數(shù)a > I。當熱敏電阻的中心值等于參考電阻時，N2 = N37，修正系數(shù)a = I。熱敏電阻的中心阻值誤差通常為1% (29. 7K到30. 3K)時，修正系數(shù)a的范圍為 0. 99 I. 01。本實用新型的可自調(diào)節(jié)的溫度計 測量電路，其中包含了一個自調(diào)節(jié)模塊和測試切換開關(guān)TEST。該可自調(diào)節(jié)的溫度計測量電路中，所述測試切換開關(guān)TEST可控制電路的工作狀態(tài)。當測試切換開關(guān)TEST = 1，電路進入測試模式，熱敏電阻的中心值與參考電阻的振蕩頻率進入自調(diào)節(jié)模塊，產(chǎn)生修正系數(shù)a。當測試TEST = 0，電路進入正常使用模式，熱敏電阻和參考電阻的振蕩頻率則進入測溫計數(shù)模塊，根據(jù)計數(shù)結(jié)果，并結(jié)合修正系數(shù)a，在ROM中查找出正確的對應(yīng)溫度。該可自調(diào)節(jié)的溫度計測量電路中自調(diào)節(jié)模塊包括計數(shù)模塊，用于在相同時間內(nèi)對熱敏電阻的中心值與參考電阻的振蕩波形進行計數(shù)；比較器，用于將計數(shù)結(jié)果進行比較，得到修正系數(shù)a ；修正系數(shù)存儲單元，用于存儲修正系數(shù)a。采用了上述的電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)，由于其不需要依賴外部的軟硬件，可根據(jù)熱敏電阻的中心阻值，自調(diào)節(jié)內(nèi)部預(yù)設(shè)的熱敏電阻溫度曲線，并能夠?qū)⑿拚禂?shù)保存下來，從而更好的擬合不同中心阻值的熱敏電阻的溫度曲線，在減小測試成本的同時，減小了測量誤差，而且結(jié)構(gòu)簡單實用，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)，包括熱敏電阻、參考電阻、振蕩電路模塊、測溫計數(shù)模塊、存儲模塊和測量信息輸出模塊，所述的熱敏電阻和參考電阻均通過所述的振蕩電路模塊、測溫計數(shù)模塊、存儲模塊和所述的測量信息輸出模塊相連接，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)中還包括自調(diào)節(jié)模塊和測試切換開關(guān)，所述的振蕩電路模塊通過所述的測試切換開關(guān)分別與所述的自調(diào)節(jié)模塊和測溫計數(shù)模塊相連接，且所述的自調(diào)節(jié)模塊的輸出信號送至所述的存儲模塊，該自調(diào)節(jié)模塊根據(jù)所述的熱敏電阻的中心阻值和參考電阻的振蕩頻率，對所述的存儲模塊中預(yù)設(shè)的溫度曲線進行修正，并將修正系數(shù)保存下來。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的自調(diào)節(jié)模塊包括 計數(shù)單元，與所述的測試切換開關(guān)相連接，用于在相同時間內(nèi)對所述的熱敏電阻的中心阻值與參考電阻的振蕩波形進行計數(shù)； 比較器，與所述的計數(shù)単元相連接，用于比較計數(shù)結(jié)果，得到修正系數(shù)α ； 修正系數(shù)存儲單元，與所述的比較器相連接，用于存儲修正系數(shù)α。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的振蕩電路模塊為RC振蕩器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的存儲模塊為ROM存儲器。
專利摘要本實用新型涉及一種電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)，包括熱敏電阻、參考電阻、振蕩電路模塊、測溫計數(shù)模塊、存儲模塊、測量信息輸出模塊、自調(diào)節(jié)模塊和測試切換開關(guān)，熱敏電阻和參考電阻均通過振蕩電路模塊、測溫計數(shù)模塊、存儲模塊和測量信息輸出模塊連接，振蕩電路模塊通過測試切換開關(guān)分別與自調(diào)節(jié)模塊和測溫計數(shù)模塊連接，自調(diào)節(jié)模塊的輸出信號送至存儲模塊。采用該種結(jié)構(gòu)的電子溫度測量電路結(jié)構(gòu)，可根據(jù)熱敏電阻的中心阻值，自調(diào)節(jié)內(nèi)部預(yù)設(shè)的熱敏電阻溫度曲線，并能夠?qū)⑿拚禂?shù)保存下來，從而更好的擬合不同中心阻值的熱敏電阻的溫度曲線，在減小測試成本的同時，減小了測量誤差，而且結(jié)構(gòu)簡單實用，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。
文檔編號G01K7/22GK202442811SQ20112054228
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者張?zhí)焖? 徐棟, 徐玉婷, 王磊, 羅先才 申請人:無錫華潤矽科微電子有限公司