本發(fā)明涉及汽車電子及硬件電路設(shè)計(jì)，尤其是指一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路。

背景技術(shù)：

1、目前，大部分汽車中使用的測溫電路主要是基于rtd（電阻溫度檢測器）或者熱敏電阻來實(shí)現(xiàn)的。而為了確保其測量精度，往往會采用價(jià)格昂貴的穩(wěn)壓源配合運(yùn)放來形成恒流源經(jīng)過鉑電阻，再通過放大檢測電阻兩端的壓差得到測量的溫度值。若是在此基礎(chǔ)上，要使用傳統(tǒng)的熱敏電阻，則還需在電阻的選型以及穩(wěn)壓源的匹配上加大投入，這往往難以有效降低成本，同時(shí)還提高了設(shè)計(jì)時(shí)的復(fù)雜程度。

2、此外，現(xiàn)有測溫電路利用穩(wěn)壓源、運(yùn)放和固定電阻形成的恒流源模塊，通過測溫電阻的阻值變化來獲取溫度信號，并經(jīng)過adc（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）采集后，由cpu（中央處理器）計(jì)算出相應(yīng)的溫度值。然而，現(xiàn)有測溫電路存在恒流源模塊電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測溫電阻選擇受限及抗干擾能力差等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，在保證測量精度的前提下，能夠以更少的調(diào)整、更低的成本實(shí)現(xiàn)對多種溫度傳感器的適配，有效地降低了電路成本，能夠滿足新能源汽車行業(yè)對不同溫度測量需求的要求。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，應(yīng)用于溫度傳感器，所述溫度傳感器包括測溫電阻，包括：

3、分壓模塊，用于提供穩(wěn)定的電壓源至所述測溫電阻；

4、恒流源模塊，其輸出端與所述測溫電阻相連，用于向所述測溫電阻提供恒定的電流；

5、運(yùn)放模塊，與所述測溫電阻相連，用于對所述測溫電阻兩端的壓差信號進(jìn)行放大，得到所述測溫電阻兩端的壓差值；

6、數(shù)據(jù)處理模塊，包括相連的adc模塊和控制模塊；其中，所述壓差值通過所述adc模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號，所述控制模塊根據(jù)所述數(shù)字信號和對應(yīng)的所述測溫電阻的溫度特性，獲取被測位置的溫度數(shù)據(jù)。

7、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述分壓模塊包括電源dc1、分壓電阻r1、電容c1和穩(wěn)壓二極管d01；

8、其中，電源dc1、分壓電阻r1以及穩(wěn)壓二極管d01的正極依次相連，穩(wěn)壓二極管d01的負(fù)極連接至測溫電阻；

9、電容c1一端連接在電源dc1和分壓電阻r1之間，另一端接地。

10、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述恒流源模塊包括電源dc2、穩(wěn)壓源芯片u1、三極管q1、電阻r2和電阻r3；

11、其中，穩(wěn)壓源芯片u1的參考端通過電阻r3接地；

12、電源dc2通過電阻r2連接至穩(wěn)壓源芯片u1的陰極端；

13、穩(wěn)壓源芯片u1的陽極端接地；

14、三極管q1的發(fā)射極連接穩(wěn)壓源芯片u1的參考端和電阻r3之間；

15、三極管q1的基極連接電阻r2和穩(wěn)壓源芯片u1的陰極端之間；

16、測溫電阻一端連接至穩(wěn)壓二極管d01的負(fù)極；

17、測溫電阻另一端連接至三極管q1的集電極。

18、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，還包括電容c2和電容c3；

19、電容c2一端連接至穩(wěn)壓二極管d01的負(fù)極和測溫電阻一端之間；

20、電容c2另一端分別連接至三極管q1的集電極和測溫電阻另一端之間以及電容c3一端，電容c3另一端接地。

21、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述運(yùn)放模塊包括運(yùn)算放大器u47、電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7、電阻r8和電阻r9；

22、其中，運(yùn)算放大器u47的a通道輸出端依次連接電阻r5、電阻r4以及測溫電阻一端；

23、運(yùn)算放大器u47的a通道輸出端反相輸入端連接電阻r5和電阻r4之間；

24、運(yùn)算放大器u47的負(fù)電源端接地；

25、測溫電阻另一端依次連接電阻r6和電阻r7且電阻r7接地；

26、運(yùn)算放大器u47的a通道輸出端同相輸入端連接電阻r6和電阻r7之間；

27、運(yùn)算放大器u47的b通道同相輸入端連接運(yùn)算放大器u47的a通道輸出端；

28、運(yùn)算放大器u47的b通道反相輸入端依次通過電阻r8、電阻r9連接adc模塊的輸入端；

29、運(yùn)算放大器u47的b通道輸出端連接電阻r8、電阻r9之間；

30、運(yùn)算放大器u47的正電源連接電壓vcc。

31、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，還包括電容c5，電容c5并聯(lián)在電阻r5兩端。

32、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，還包括電容c6，電壓vcc通過電容c6接地。

33、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述測溫電阻包括pt100、pt1000或ntc。

34、本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

35、本發(fā)明所述的一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，利用更優(yōu)的恒流源模塊能夠提供更加穩(wěn)定的電流通過測溫電阻，抗干擾能力更強(qiáng)，不易受到電壓源波動帶來的干擾影響檢測結(jié)果；該監(jiān)測電路中經(jīng)過優(yōu)化的恒流源以及分壓部分能夠更好的適配各類測溫電阻，使電路更具統(tǒng)一性，降低重復(fù)開發(fā)過程中的成本；該監(jiān)測電路采用負(fù)反饋放大和電壓跟隨兩級運(yùn)放電路，保證了adc采樣信號的精確度和穩(wěn)定性。

36、本發(fā)明的監(jiān)測電路能夠支持多種類型的溫度傳感器，包括pt100、pt1000、ntc等不同類型的測溫電阻。這種設(shè)計(jì)具有很好的通用性，無需對電路進(jìn)行大量修改即可適配不同類型的溫度傳感器，適應(yīng)性更強(qiáng)，尤其適合新能源汽車等需要高精度多點(diǎn)溫度監(jiān)測的場景。

37、本發(fā)明的監(jiān)測電路采用優(yōu)化的分壓模塊和恒流源模塊，使得電路結(jié)構(gòu)較為簡單。通過穩(wěn)壓源芯片與三極管的組合實(shí)現(xiàn)恒流源，避免了昂貴的恒流源芯片，從而降低了開發(fā)成本。此外，該電路結(jié)構(gòu)精簡，減少了對組件的數(shù)量需求和復(fù)雜度，在保證精度的前提下進(jìn)一步降低了制造和維護(hù)成本。

38、本發(fā)明的恒流源模塊向測溫電阻提供恒定的電流，使得溫度測量不會受到外部電源波動的影響。加之運(yùn)放模塊采用二級放大和電壓跟隨結(jié)構(gòu)，保證了輸出信號的精確度，降低了信號失真，最終提高了溫度測量的精度，滿足了對溫度監(jiān)測準(zhǔn)確性較高的要求。

技術(shù)特征：

1.一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，應(yīng)用于溫度傳感器，所述溫度傳感器包括測溫電阻，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，其特征在于，所述分壓模塊包括電源dc1、分壓電阻r1、電容c1和穩(wěn)壓二極管d01；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，其特征在于，所述恒流源模塊包括電源dc2、穩(wěn)壓源芯片u1、三極管q1、電阻r2和電阻r3；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，其特征在于，還包括電容c2和電容c3；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，其特征在于，所述運(yùn)放模塊包括運(yùn)算放大器u47、電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7、電阻r8和電阻r9；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，其特征在于，還包括電容c5，電容c5并聯(lián)在電阻r5兩端。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，其特征在于，還包括電容c6，電壓vcc通過電容c6接地。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路，其特征在于，所述測溫電阻包括pt100、pt1000或ntc。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種適用于多種溫度傳感器的監(jiān)測電路。本發(fā)明應(yīng)用于溫度傳感器，溫度傳感器包括測溫電阻，包括：分壓模塊，用于提供穩(wěn)定的電壓源至測溫電阻；恒流源模塊，其輸出端與測溫電阻相連，用于向測溫電阻提供恒定的電流；運(yùn)放模塊，與測溫電阻相連，用于對測溫電阻兩端的壓差信號進(jìn)行放大，得到測溫電阻兩端的壓差值；數(shù)據(jù)處理模塊，包括相連的ADC模塊和控制模塊；壓差值通過ADC模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號，控制模塊根據(jù)數(shù)字信號和對應(yīng)的測溫電阻的溫度特性，獲取被測位置的溫度數(shù)據(jù)。本發(fā)明在保證測量精度的前提下，能夠以更少的調(diào)整、更低的成本實(shí)現(xiàn)對多種溫度傳感器的適配，有效地降低了電路成本。

技術(shù)研發(fā)人員：匡家樹,顧法令,李相劍,虞佳陽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無錫威孚高科技集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9