專利名稱：空調(diào)器的溫度采樣電路和采樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于溫度采樣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空調(diào)器的溫度采樣電路和采樣方法。
背景技術(shù)：
目前空調(diào)器內(nèi)設(shè)有多個溫度傳感器，用于采集室內(nèi)環(huán)境溫度、室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器溫度、 室外機(jī)壓縮機(jī)排氣溫度、室外機(jī)冷凝器溫度和室外環(huán)境溫度等信息。這些溫度傳感器一般經(jīng)過簡單的電阻分壓電路分壓和控制芯片模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量來對空調(diào)進(jìn)行各種控制。因此，采樣的精度直接影響著空調(diào)器的制冷制熱效果。隨著空調(diào)器的廣泛應(yīng)用和品質(zhì)提高，要求空調(diào)器能夠檢測到較寬的溫度范圍，一般從-30°C到130°C。而空調(diào)器的溫度傳感器實(shí)質(zhì)是一個負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。當(dāng)溫度從-30°C到130°C變化時，其阻值變化很大，從幾百歐姆到一百多千歐。一般的固定分壓電阻的采樣電路原理圖如圖1所示。對現(xiàn)有技術(shù)中溫度采樣電路而言，采樣信號變化越大，其精度越低。因此，要想溫度從-30°C到130°C變化時，在固定分壓電阻的采樣電路中進(jìn)行高精度采樣是很難實(shí)現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述空調(diào)器溫度采樣的問題，本發(fā)明提供一種空調(diào)器的溫度采樣電路和采樣方法，其可以根據(jù)采樣到的溫度值自動調(diào)整電路中的分壓電阻，并根據(jù)切換開關(guān)的狀態(tài)和采樣得到的A/D值計算相應(yīng)的溫度值，使空調(diào)器在各個溫度區(qū)間都具有較高的采樣精度。其技術(shù)方案如下
一種空調(diào)器的溫度采樣電路，包括溫度傳感器、第一分壓電阻、第二分壓電阻、RC濾波電路及控制芯片，其特征在于還包括切換開關(guān)和第三分壓電阻；其中，第一分壓電阻的一端與電源輸入端Vcc電連接，第三分壓電阻的一端與電源地電連接，第一分壓電阻、溫度傳感器、第二分壓電阻及第三分壓電阻依次串聯(lián)在電源輸入端Vcc和電源地之間，所述溫度傳感器設(shè)于第一分壓電阻和第二分壓電阻之間；RC濾波電路的輸出端與控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口電連接，RC濾波電路的輸入端與溫度傳感電連接，所述切換開關(guān)的輸出端與第二分壓電阻或第三分壓電阻的一端電連接，切換開關(guān)的控制口與控制芯片的輸出端電連接。所述切換開關(guān)包括場效應(yīng)管、第五電阻和第六電阻，其中第五電阻的兩端分別與場效應(yīng)管的源極和柵極電連接；第六電阻的一端與場效應(yīng)管的柵極電連接，另一端與控制芯片的輸出端電連接；場效應(yīng)管的源極和漏極接第三分壓電阻的兩端或第二分壓電阻的兩端或第二分壓電阻的兩端。所述RC濾波電路包括第四電阻和電容；其中第四電阻的一端與溫度傳感器的一端電連接，另一端與控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口電相連；電容的一端與控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口電相連，另一端接地。前述空調(diào)器所采用的溫度采樣方法包括如下步驟A、電流經(jīng)溫度傳感器和三個分壓電阻后輸出電壓信號，該信號經(jīng)RC濾波電路后輸入到控制芯片；
B、控制芯片根據(jù)當(dāng)前切換開關(guān)的狀態(tài)，可判斷分壓電路中串入的分壓電阻大小，并結(jié)合采樣到的電壓信號的A/D值可以計算出相應(yīng)的溫度值；
C、控制芯片根據(jù)步驟B中計算得到的溫度值和設(shè)定的控制規(guī)則改變切換開關(guān)的開通和關(guān)斷狀態(tài)，當(dāng)控制芯片的切換開關(guān)的控制口為高電平時，若采樣到的溫度值
T>T2 ,則控制芯片的切換開關(guān)的控制口繼續(xù)保持高電平；若采樣到的溫度值Γ <Γ2 ,則控
制芯片的切換開關(guān)的控制口輸出低電平；當(dāng)控制芯片的切換開關(guān)的控制口為低電平時，若
采樣到的溫度值Tcr1，則控制芯片的切換開關(guān)的控制口繼續(xù)保持低電平；若采樣到的溫
度值，則控制芯片的切換開關(guān)的控制口輸出高電平。所述的采樣方法步驟C中r2 ,通過設(shè)置一個回差，防止采樣到的溫度在邊界值附近波動時切換開關(guān)不停地開關(guān)的現(xiàn)象。所述溫度值T2的取值范，所述溫度值1的取值范圍為-20《7iU30。[Tl]
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是把溫度劃分為兩個區(qū)間，縮小了每個區(qū)間中采樣信號的變化范圍。并根據(jù)采樣結(jié)果自動調(diào)整電路中的分壓電阻阻值，使空調(diào)器在各個溫度區(qū)間都具有較高的采樣精度。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的溫度采樣電路原理圖； 圖2為本發(fā)明溫度采樣電路原理圖3為本發(fā)明的切換開關(guān)控制規(guī)則。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。如圖2所示，一種空調(diào)器的溫度采樣電路，包括溫度傳感器Rt、第一分壓電阻R1、 第二分壓電阻R2、RC濾波電路及控制芯片，控制芯片[T2]。本發(fā)明的特點(diǎn)是還包括切換開關(guān)和第三分壓電阻R3 ；其中第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第三分壓電阻R3及溫度傳感器Rt互相串聯(lián)后設(shè)于電源輸入端Vcc和電源地之間，所述溫度傳感器Rt設(shè)于第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2之間；RC濾波電路的輸出端與控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口電連接，RC濾波電路的輸入端與溫度傳感Rt電連接，所述切換開關(guān)的輸出端與第二分壓電阻R2 或第三分壓電阻R3的一端電連接，切換開關(guān)的控制口與控制芯片的輸出端電連接。在本實(shí)施例中，所述切換開關(guān)包括場效應(yīng)管Q1、第五電阻R5和第六電阻R6，其中第五電阻R5的兩端分別與場效應(yīng)管Ql的源極和柵極電連接；第六電阻R6的一端與場效應(yīng)管Ql的柵極電連接，另一端與控制芯片的輸出端電連接；場效應(yīng)管Ql的源極和漏極接第三分壓電阻R3的兩端或第二分壓電阻R2的兩端。所述RC濾波電路包括第四電阻R4和電容Cl ；其中第四電阻R4的一端與溫度傳感器Rt的一端電連接，另一端與控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口電相連；電容Cl的一端與控制芯
4片的A/D轉(zhuǎn)換接口電相連，另一端接地。在本實(shí)施例中，空調(diào)器所采用的溫度采樣方法包括如下步驟
A.電流經(jīng)溫度傳感器Rt和三個分壓電阻后輸出電壓信號，該信號經(jīng)RC —階濾波電路后輸入到控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口。具體而言，電源輸入端Vcc=L 8V，第一分壓電阻 Rl=2. 67千歐，第二分壓電阻R2=5. 36千歐、第三分壓電阻R3=68千歐。圖2中的RC濾波電路由第四電阻R4和電容Cl組成。電壓信號經(jīng)過RC濾波電路后輸入到控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口。B.控制芯片根據(jù)當(dāng)前切換開關(guān)的狀態(tài)和采樣到的電壓信號的A/D值計算相應(yīng)的溫度值。當(dāng)控制芯片的切換開關(guān)的控制口輸出高電平時，場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通并使第三分壓電阻R3短路。此時采樣電路中只有第一分壓電阻Rl及第二分壓電阻R2起到分壓作用。當(dāng)控制芯片的切換開關(guān)的控制口輸出低電平時，場效應(yīng)管Ql關(guān)斷，使得第三分壓電阻R3并入到分壓電路中。實(shí)質(zhì)上，切換開關(guān)的作用是通過在分壓電路中加入或去掉第三分壓電阻R3 來調(diào)節(jié)輸入到控制芯片A/D轉(zhuǎn)換接口的電壓信號大小?？刂菩酒鶕?jù)切換開關(guān)的通斷狀態(tài)和電壓信號的A/D值自動計算出相應(yīng)的溫度。C.控制芯片根據(jù)步驟B中計算得到的溫度值控制切換開關(guān)的開通或關(guān)斷。本實(shí)施例中切換開關(guān)的控制規(guī)則如圖3所示，具體而言，T1=16°C，T2=-16°C。當(dāng)控制芯片的切換開關(guān)的控制口為高電平時，若采樣到的溫度值n-16°C，則控制芯片的切換開關(guān)的控制口繼續(xù)保持高電平。若采樣到的溫度值T <-16 °C，則控制芯片的切換開關(guān)的控制口為低電平；當(dāng)控制芯片的切換開關(guān)的控制口輸出低電平時，若采樣到的溫度值T <-6 °C，則控制芯片的切換開關(guān)的控制口繼續(xù)保持低電平。若采樣到的溫度值6 °C，則控制芯片的切換開關(guān)的控制口輸出高電平。本實(shí)施例實(shí)質(zhì)上是通過切換開關(guān)，把溫度劃分為兩個采樣區(qū)間，縮小了采樣信號變化范圍，從而提高采樣精度。以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)圍；在不違反本發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上所作的任何替換和改進(jìn)，均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)器的溫度采樣電路，包括溫度傳感器(Rt)、第一分壓電阻(R1)、第二分壓電阻(R2)、RC濾波電路及控制芯片，其特征在于還包括切換開關(guān)和第三分壓電阻(R3)；其中，第一分壓電阻(Rl)的一端與電源輸入端Vcc電連接，第三分壓電阻(R3)的一端與電源地電連接，第一分壓電阻(R1)、溫度傳感器(Rt)、第二分壓電阻(R2)及第三分壓電阻(R3) 依次串聯(lián)在電源輸入端Vcc和電源地之間，所述溫度傳感器(Rt)設(shè)于第一分壓電阻(Rl)和第二分壓電阻(R2)之間；RC濾波電路的輸出端與控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口電連接，RC濾波電路的輸入端與溫度傳感(Rt)電連接，所述切換開關(guān)的輸出端與第二分壓電阻(R2)或第三分壓電阻(R3)的一端電連接，切換開關(guān)的控制口與控制芯片的輸出端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)器的溫度采樣電路，其特征在于所述切換開關(guān)包括場效應(yīng)管(Ql)、第五電阻(R5 )和第六電阻(R6 )，其中第五電阻(R5 )的兩端分別與場效應(yīng)管(Ql) 的源極和柵極電連接；第六電阻(R6)的一端與場效應(yīng)管(Ql)的柵極電連接，另一端與控制芯片的輸出端電連接；場效應(yīng)管(Ql)的源極和漏極分別接第三分壓電阻(R3)的兩端或第二分壓電阻(R2)的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)器的溫度采樣電路，其特征在于所述RC濾波電路包括第四電阻(R4)和電容(Cl)；其中第四電阻(R4)的一端與溫度傳感器(Rt)的一端電連接，另一端與控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口電相連；電容(Cl)的一端與控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口電相連，另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)器的溫度采樣電路的采樣方法，其特征在于包括如下步驟A、電流經(jīng)溫度傳感器(Rt)和三個分壓電阻后輸出電壓信號，該信號經(jīng)RC濾波電路后輸入到控制芯片；B、控制芯片根據(jù)當(dāng)前切換開關(guān)的狀態(tài)，可判斷分壓電路中串入的分壓電阻大小，并結(jié)合采樣到的電壓信號的A/D值可以計算出相應(yīng)的溫度值；C、控制芯片根據(jù)步驟B中計算得到的溫度值和設(shè)定的控制規(guī)則改變切換開關(guān)的開通和關(guān)斷狀態(tài)，當(dāng)控制芯片的切換開關(guān)的控制口為高電平時，若采樣到的溫度值T>T2 ,則控制芯片的切換開關(guān)的控制口繼續(xù)保持高電平；若采樣到的溫度值Γ <Γ2 ,則控制芯片的切換開關(guān)的控制口輸出低電平；當(dāng)控制芯片的切換開關(guān)的控制口為低電平時，若采樣到的溫度值r<ii，則控制芯片的切換開關(guān)的控制口繼續(xù)保持低電平；若采樣到的溫度值Ttr1，則控制芯片的切換開關(guān)的控制口輸出高電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空調(diào)器的溫度采樣電路的采樣方法，其特征在于所述的采樣方法步驟C中T2 <71 ,通過設(shè)置一個回差，防止采樣到的溫度在邊界值附近波動時切換開關(guān)不停地開關(guān)的現(xiàn)象。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的空調(diào)器的溫度采樣電路的采樣方法，其特征在于所述溫度值乃的取值范圍為-M《Γ2《100，所述溫度值T1的取值范圍為-20S1I S130。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空調(diào)器的溫度采樣電路，包括溫度傳感器、第一、二分壓電阻、RC濾波電路及控制芯片，其特征在于還包括切換開關(guān)和第三分壓電阻；其中第一、二、三分壓電阻及溫度傳感器互相串聯(lián)后設(shè)于電源輸入端Vcc和電源地之間，所述溫度傳感器設(shè)于第一、二分壓電阻之間；RC濾波電路的輸出端與控制芯片的A/D轉(zhuǎn)換接口電連接，RC濾波電路的輸入端與溫度傳感電連接，所述切換開關(guān)的輸出端與第二分壓電阻或第三分壓電阻的一端電連接，切換開關(guān)的控制口與控制芯片的輸出端電連接。所述的控制芯片上設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換接口和切換開關(guān)控制口。同時本發(fā)明還涉及一種應(yīng)用該電路的采樣方法。其可以根據(jù)采樣到的溫度值自動調(diào)整電路中的分壓電阻，并根據(jù)切換開關(guān)的狀態(tài)和采樣得到的A/D值計算相應(yīng)的溫度值，使空調(diào)器在各個溫度區(qū)間都具有較高的采樣精度。
文檔編號G01K7/16GK102507034SQ20111031592
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者付新, 吳桂賢, 朱良紅 申請人:廣東美的電器股份有限公司