[发明专利]温度测量电路及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及温度测量，特别涉及使用热敏电阻测量温度时，减小温度测量误差的方法。

背景技术

温度测量技术广泛应用在生产、生活的各方面，更是制冷、制热产品中的基础技术和关 键技术，温度测量的误差直接影响到产品的性能和用户体验。热敏电阻具有体积小、灵敏度 高、可靠性高、成本低等特点，在空调、冰箱温度测量中得到大量的应用，其测温原理是热 敏电阻在不同的温度下呈现出不同的电阻值，可根据热敏电阻的电阻值，通过计算或查表的 方法得到温度值，因此热敏电阻阻值测量的误差直接影响到温度测量的误差。在实际应用中， 热敏电阻阻值测量普遍使用分压、电桥等方法测量。以电阻分压法为例，其原理图如附图1 所示，将标准电阻RC、热敏电阻RT串联在电源VCC和地之间，中间接在单片机模拟电压采 样口ADC上，根据电阻分压公式可以计算出Rt的值：

Rt=RcTtTc;]]>

上述公式中，Rt的误差取决于Vt、Rc、Vcc的误差，其中Vt是通过单片机AD采样口实 时测出的电压值，Rc为标准电阻RC的电阻值，Vcc是电源VCC的电压值。在实际应用时VCC 除了用于给温度测量电路供电外，还给其他众多的电路模块供电，不同时间各电路模块工作 状态不同，即VCC的负载是动态变化的，再加上受电磁干扰等因素影响，Vcc的值会有大幅 度的波动，因此采用上述方法测量出的Rt值误差较大。

另一方面，采用分压、电桥测量方法时，热敏电阻RT中长时间有电流流过，热敏电阻将 长时间发热，累积的热量造成电阻值变化，将产生自热误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种温度测量电路及其测量方法以达到使用热敏 电阻测量温度时，减小温度测量误差的效果。

本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，温度测量电路，包括单片机、标准电阻、 热敏电阻及电容；

所述标准电阻的一端与单片机输入输出引脚IO1连接，标准电阻的另一端与单片机触发 输入引脚CP1连接；

所述热敏电阻的一端与单片机输入输出引脚IO2连接，热敏电阻的另一端与单片机触发 输入引脚CP1连接；

所述电容一端与单片机触发引脚CP1连接，另一端接地；

所述单片机，用于根据预设程序控制输入输出引脚IO1、输入输出引脚IO2及触发输入 引脚CP1的控制状态，通过标准电阻对电容进行充电，计算标准充电时间；通过热敏电阻对 电容进行充电，计算热敏充电时间；根据标准电阻阻值、标准充电时间及热敏充电时间计算 出热敏电阻当前阻值，并根据热敏电阻当前阻值计算出当前温度。

具体的，所述标准充电时间为通过标准电阻对完全放电后的电容进行充电，当电压值达 到单片机高电压值所用的时间；

所述热敏充电时间为通过热敏电阻对完全放电后的电容进行充电，当电压值达到单片机 高电压值所用的时间。

进一步的，所述标准充电时间计算公式为：

Tc=RcC1ln(VccVcc-Vh);]]>

其中，Tc为标准充电时间，Rc为标准电阻阻值，C₁为电容值，Vcc为电源电压，Vh为单 片机高电压。

进一步的，所述热敏充电时间计算公式为：