专利名称：温度传感器的检测电路和方法
技术领域：
本发明涉及一种温度传感器的检测电路和方法，尤其涉及一种汽车空调上的温度传感器的检测电路和方法。
背景技术：
汽车空调上安装有多处温度传感器，这些温度传感器在整车控制器对空调进行控制调节中，是一个重要的依据。因此在空调总成的终检环节中，对温度传感器的检测是尤为重要的。现有技术中通常运用可编程逻辑控制器(PLC)的普通测量电路，来进行电阻性能检测。该方法是直接在被测温度传感器的两端施加电压，读取通过被测温度传感器的电流值，计算以获得被测温度传感器的电阻值，然后将计算获得的实际电阻值与根据理论电阻值设定的电阻值的上下限进行比较。可是空调的温度传感器不同于普通电阻，不同的空调温度传感器的电阻值有其不同的RT特性。受到环境温度的影响，测量电路得到的电阻值的上下浮动非常大。因此必须对环境温度进行采样，结合温度传感器的固有RT表，计算出对应的理论电阻值的上下限。 通过比较实际电阻值是否在对应的理论电阻值的上下限之内，从而完成温度传感器的检测判断。这样的测量方法需要准确地测量环境温度，需要实时地计算该环境温度下的理论电阻值的上下限，因此会给测试台的软件和硬件带来较高的要求。因此，本领域的技术人员致力于开发一种温度传感器的检测电路和方法，克服环境温度的变化对测试结果产生的影响。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种温度传感器的检测电路和方法，克服环境温度的变化对测试结果产生的影响。为实现上述目的，本发明提供了一种温度传感器的检测电路，包括被测温度传感器RX、标样温度传感器R1、第二电阻R2、第三电阻R3和电源E，其特征在于所述标样温度传感器R1、所述第二电阻R2、所述第三电阻R3和所述被测温度传感器Rx组成单臂电桥，其中所述被测温度传感器Rx所在桥臂与所述第三电阻R3所在桥臂相对，所述第二电阻R2所在桥臂与所述标样温度传感器Rl所在桥臂相对；所述被测温度传感器Rx与所述标样温度传感器Rl的第一连接处c，所述第二电阻R2与所述第三电阻R3的第二连接处d构成所述单臂电桥的输出，所述检测电路还包括连接于所述第一连接处c和所述第二连接处d之间的模拟量输入�？椋糜诓饬克龅ケ鄣缜诺氖涑龅缪梗黾觳獾缏坊拱ㄓ胨瞿Ｄ饬渴淙肽？橄嗔目杀喑搪呒刂破鱌LC，用于将预设的所述单臂电桥的输出电压的阈值和测量所得的输出电压值相比较，判断所述被测温度传感器Rx是否失效。进一步地，所述模拟量输入�？榘ˋD转换器，用于将所述单臂电桥的输出电压的模拟量转换为数字量。
进一步地，所述标样温度传感器Rl与所述被测温度传感器Rx是相同的温度传感器，所述标样温度传感器Rl为合格的温度传感器。进一步地，所述电源使用输出电压为5V的电源。进一步地，所述第二电阻R2、所述第三电阻R3、所述标样温度传感器Rl和所述被测温度传感器Rx的电阻值在1000 Ω 1500 Ω的范围内，所述第二电阻R2、所述第三电阻 R3的电阻值相同。为实现上述目的，本发明同时也提供了温度传感器的检测方法，由如下步骤组成 a)提供一种电路，包括被测温度传感器Rx、标样温度传感器R1、第二电阻R2、第三电阻R3 和电源E ；所述标样温度传感器R1、所述第二电阻R2、所述第三电阻R3和所述被测温度传感器Rx组成单臂电桥；其中所述被测温度传感器Rx所在桥臂与所述第三电阻R3所在桥臂相对，所述第二电阻R2所在桥臂与所述标样温度传感器Rl所在桥臂相对；所述被测温度传感器Rx与所述标样温度传感器Rl的第一连接处c，所述第二电阻R2与所述第三电阻R3的第二连接处d构成所述单臂电桥的输出；b)提供一个模拟量输入�？椋圆饬克龅ケ鄣缜诺氖涑龅缪梗籧)提供一个可编程逻辑控制器，以将预设的所述单臂电桥的输出电压的阈值和测量所得的输出电压值相比较，判断所述被测温度传感器Rx是否失效。进一步地，所述模拟量输入�？榘ˋD转换器，用于将所述单臂电桥的输出电压的模拟量转换为数字量。进一步地，所述标样温度传感器Rl与所述被测温度传感器Rx是相同的温度传感器，所述标样温度传感器Rl为合格的温度传感器。进一步地，所述被测温度传感器Rx可通过公式Ucd = [Rex/ (REx+Rr1) -Re2/ (RE2+RE3)] Uab计算得到，所述输出电压的阈值由所述标样温度传感器Rl与所述被测温度传感器Rx之间的电阻差值决定。进一步地，所述输出电压的阈值为0.5伏。进一步地，所述第二电阻R2、所述第三电阻R3、所述标样温度传感器Rl和所述被测温度传感器Rx的电阻值在1000 Ω 1500 Ω的范围内，所述第二电阻R2、所述第三电阻 R3的电阻值相同。本发明的温度传感器的检测电路和方法使用了模拟量输入�？椋圆饬克龅ケ鄣缜诺氖涑龅缪�。模拟量输入�？榭砂�12位的AD转换器，此分辨率下的AD转换器不需要外加放大器即可处理输入的电压信号。模拟量输入模块使用方便，对环境有较佳的适应性，当实际应用变化时，可以方便地进行扩展。本发明引入了合格的标样温度传感器R1，根据标样温度传感器Rl与被测温度传感器Rx的电阻差值来设定单臂电桥的输出电压的阈值，PLC通过判断单臂电桥的输出电压是否超过阈值电压，从而确定被测温度传感器是否失效。本发明克服了环境温度的变化对测试结果产生的影响。本发明可以将检测的判断范围由被测温度传感器Rx的770 Ω至3378 Ω，缩小到被测温度传感器与标样温度传感器 Rl之间的电阻差值的正负200 Ω内(对应于单臂电桥的输出电压为0.5V之内)，充分实现了对被测温度传感器的稳定性及可靠性的高效测试。该温度传感器的检测电路和方法实施方便，实施费用较低，非常适用于车间在线测试的应用。以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以
5充分地了解本发明的目的、特征和效果。
图1是本发明的一种温度传感器的检测电路和方法的电路构造。
具体实施例方式如图1所示，图1示出了本发明的一种温度传感器的检测电路的一个较佳实施例。 该实施例中包括被测温度传感器Rx、标样温度传感器R1、第二电阻R2、第三电阻R3和电源 E，其特征在于标样温度传感器Rl、第二电阻R2、第三电阻R3和被测温度传感器Rx组成单臂电桥，其中被测温度传感器Rx所在桥臂与第三电阻R3所在桥臂相对，第二电阻R2所在桥臂与标样温度传感器Rl所在桥臂相对；被测温度传感器Rx与标样温度传感器Rl的第一连接处c，第二电阻R2与第三电阻R3的第二连接处d构成单臂电桥的输出，检测电路还包括连接于第一连接处c和第二连接处d之间的模拟量输入�？椋糜诓饬康ケ鄣缜诺氖涑龅缪梗觳獾缏坊拱ㄓ肽Ｄ饬渴淙肽？橄嗔目杀喑搪呒刂破鱌LC，用于将预设的单臂电桥的输出电压的阈值和测量所得的输出电压值相比较，判断被测温度传感器Rx是否失效。该实施方式中还包括直流电源E和可调电阻R，直流电源E提供5V的输出电压。设被测温度传感器Rx的电阻值为Rkx、对比件的标样温度传感器Rl的电阻值为 IV、第二电阻R2的电阻值为Rk2和第三电阻R3的电阻值为RK3。如果使用现有技术中的测量电路测试被测温度传感器Rx的话，仅能测得被测温度传感器Rx的电阻值。参见表1，由于温度传感器本身的电阻特性对温度敏感，电阻值随温度有较大的波动，其测得的数据浮动范围很大。表1 温度传感器温度电阻特性表RT表
权利要求
1.一种温度传感器的检测电路，包括被测温度传感器(Rx)、标样温度传感器(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)和电源(E)，其特征在于所述标样温度传感器(Rl)、所述第二电阻(似)、所述第三电阻(旧)和所述被测温度传感器(Rx)组成单臂电桥，其中所述被测温度传感器(Rx)所在桥臂与所述第三电阻(旧)所在桥臂相对，所述第二电阻(R2)所在桥臂与所述标样温度传感器(Rl)所在桥臂相对；所述被测温度传感器 (Rx)与所述标样温度传感器(Rl)的第一连接处(c)，所述第二电阻(似)与所述第三电阻 (R3)的第二连接处(d)构成所述单臂电桥的输出，所述检测电路还包括连接于所述第一连接处(c)和所述第二连接处(d)之间的模拟量输入�？椋糜诓饬克龅ケ鄣缜诺氖涑龅缪梗黾觳獾缏坊拱ㄓ胨瞿Ｄ饬渴淙肽？橄嗔目杀喑搪呒刂破鳎糜诮ど璧乃龅ケ鄣缜诺氖涑龅缪沟你兄岛筒饬克玫氖涑龅缪怪迪啾冉希卸纤霰徊馕露却衅�(Rx)是否失效。
2.根据权利要求1所述的温度传感器的检测电路，其特征在于所述模拟量输入模块包括AD转换器，用于将所述单臂电桥的输出电压的模拟量转换为数字量。
3.根据权利要求2所述的温度传感器的检测电路，其特征在于所述标样温度传感器 (Rl)与所述被测温度传感器(Rx)是相同的温度传感器，所述标样温度传感器(Rl)为合格的温度传感器。
4.根据权利要求3所述的温度传感器的检测电路，其特征在于所述被测温度传感器 (Rx)可通过公式Ucd = [RKx/(Rkj^ki)-Rr2/(RR2+lU]Uab计算得到，所述输出电压的阈值由所述标样温度传感器(Rl)与所述被测温度传感器(Rx)之间的电阻差值决定。
5.根据权利要求4所述的温度传感器的检测电路，其特征在于所述输出电压的阈值为0.5伏。
6.根据权利要求1 5中的任一项所述的温度传感器的检测电路，其特征在于所述第二电阻(似)、所述第三电阻(旧)、所述标样温度传感器(Rl)和所述被测温度传感器(Rx) 的电阻值在1000Ω 1500Ω的范围内，所述第二电阻(R2)、所述第三电阻(R3)的电阻值相同。
7.一种温度传感器的检测方法，由如下步骤组成a)提供一种温度传感器的检测电路，包括被测温度传感器(Rx)、标样温度传感器 (Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)和电源(E)；所述标样温度传感器(Rl)、所述第二电阻 (R2)、所述第三电阻(旧)和所述被测温度传感器(Rx)组成单臂电桥；其中所述被测温度传感器(Rx)所在桥臂与所述第三电阻(R3)所在桥臂相对，所述第二电阻(R2)所在桥臂与所述标样温度传感器(Rl)所在桥臂相对；所述被测温度传感器(Rx)与所述标样温度传感器 (Rl)的第一连接处(c)，所述第二电阻(R2)与所述第三电阻(R3)的第二连接处(d)构成所述单臂电桥的输出；b)提供一个模拟量输入�？椋圆饬克龅ケ鄣缜诺氖涑龅缪梗籧)提供一个可编程逻辑控制器，以将预设的所述单臂电桥的输出电压的阈值和测量所得的输出电压值相比较，判断所述被测温度传感器(Rx)是否失效。
8.根据权利要求7所述的温度传感器的检测方法，其特征在于所述模拟量输入�？榘ˋD转换器，用于将所述单臂电桥的输出电压的模拟量转换为数字量。
9.根据权利要求8所述的温度传感器的检测方法，其特征在于所述标样温度传感器 (Rl)与所述被测温度传感器(Rx)是相同的温度传感器，所述标样温度传感器(Rl)为合格的温度传感器。
10.根据权利要求9所述的温度传感器的检测方法，其特征在于所述被测温度传感器 (Rx)可通过公式Ucd = [RKx/(Rkj^ki)-Rr2/(RR2+lU]Uab计算得到，所述输出电压的阈值由所述标样温度传感器(Rl)与所述被测温度传感器(Rx)之间的电阻差值决定。
11.根据权利要求10所述的温度传感器的检测方法，其特征在于所述输出电压的阈值为0.5伏。
12.根据权利要求7 11中的任一项所述的温度传感器的检测方法，其特征在于所述第二电阻(R2)、所述第三电阻(R3)、所述标样温度传感器(Rl)和所述被测温度传感器 (Rx)的电阻值在1000Ω 1500的范围内，所述第二电阻(R2)、所述第三电阻(R3)的电阻值相同。
全文摘要
本发明公开了一种温度传感器的检测电路和方法，其中包括或涉及被测温度传感器Rx、模拟量输入�？�、可编程逻辑控制器PLC和电源E，还包括标样温度传感器R1、第二电阻R2、第三电阻R3和被测温度传感器Rx组成的单臂电桥。本发明的一种温度传感器的检测电路和方法克服了环境温度的变化对测试结果产生的影响。本发明可以将检测的判断范围由被测温度传感器Rx的770Ω至3378Ω，缩小到被测温度传感器与标样温度传感器R1之间的电阻差值的正负200Ω内(对应于单臂电桥的输出电压为0.5V之内)，充分实现了对被测温度传感器的稳定性及可靠性的高效测试。该温度传感器的检测电路和方法实施方便，实施费用较低，非常适用于车间在线测试的应用。
文档编号G01K15/00GK102207413SQ20111006623
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者叶学敏, 夏雅, 王怡宁 申请人:上海贝洱热系统有限公司
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