述与非门62输出端与首级延时单元61输入端连接，非门用 于正反馈，维持信号振荡，延时单元61主要包括不同延时时间的与门和选择器构成，通过 编码器5的输出信号选择不同与门作为本级延时单元的输出，通过不同的延时单元内部与 门的选通输出实现信号频率修正。
[0030] 所述TDC时间数字转换器2包括有TDC粗侧计数器21和TDC细测计数器22,所述 TDC细测计数器22包括有差分延迟线结构和与之连接的编码逻辑器。
[0031] 所述振荡传感器8为阻尼振荡传感器。
[0032] 如图2所示，信号为自右向左接收，一种无源无线温度检测方法，其步骤如下：
[0033] a、设定相位时钟发生器1产生若干个频率相同、相位不同的时钟信号作为时钟相 位处理的输入信号，分别为clkO、clkl，其中clkO为0°相移，频率为1/T0, clkl为180° 相移，频率为1/T0,且clkO为粗计数时基信号，clkl为细计数信号，设定检测通过感应信号 处理器9接收到的一个感应信号的振荡时间为Tx，Tx = ηΧΤ0+Τ1+Τ2-Τ3-Τ4,其中T0为 时基信号周期，T1为第一感应信号上升沿到clkl第一个上升沿时钟信号之间的时间，T2为 clkl第一个上升沿与clkO第一个上升沿之间的时间，Τ3为第一个感应信号上升沿到clkl 上升沿之间的时间，T4为clkl上升沿与n+lclkO上升沿之间的时间；
[0034] b、处理器4向编码器5发送启动数据，编码器5通过延时器6输出一个特定频率 的初始激励信号；
[0035] c、激励信号通过激励信号处理器7辐射到振荡传感器8中，并维持一定时间后停 止激励；
[0036] d、延时一定时间后，时钟相位处理器3检测感应信号处理器9是否接收到振荡传 感器8的感应信号；
[0037] e、当时钟相位处理器3检测感应信号处理器9接收到感应信号，即检测到第一个 感应信号的上升沿时，TDC细测计数器22开始检测T1，将第一个感应信号上升沿后的首个 clkl上升沿送入TDC细测计数器22中作为细测起始部分的结束信号，得出T1数值，同时检 测感应信号首个上升沿后elk。的第一个上升沿信号，启动以elk。为粗计数时基信号的TDC 粗侧计数器21开始检测T0,并且时钟相位处理器3检测是否到达第二感应信号上升沿，否 则按频率步进制修正激励信号，返回步骤b ;
[0038] f、当时钟相位处理器3检测到第二个感应信号的上升沿后，再检测到clkO的上升 沿时，TDC粗侧计数器21停止计数，得出ηΤΟ,同时当时钟相位处理器3检测到第二个感应 信号的上升沿时，TDC细测计数器22开始检测Τ3,将第二个感应信号上升沿后的首个clkl 上升沿送入TDC细测计数器22中作为细测起始部分的结束信号，得出T3数值，否则返回 步骤f ;
[0039] g、处理器4通过公式 计算得到T2和T4,其中，式中c代表时 钟相移90°倍数，σ代表等分象限的角度值，k代表起始信号上升沿到来时是否与时钟相 位处理单元输出的上升沿同步，同步则k = 0,否则k = 1，T。代表时基信号周期，得到频率 f = 1/Τχ = 1/ηΤ0+Τ1+Τ2-Τ3-Τ4 ；
[0040] h、处理器4通过
_计算出当前电容值，由电容-温度转换关系计算出 当前被测温度，同时修正编码器输入使激励信号以当前检测到的频率产生激励信号，加快 下次检测速度。
[0041] 本发明采用频率步进和检测频率修正激励信号，提高了检测速度及检测的灵活 性，改进的TDC减少了参与测量的单元数量，并随相移信号数量成倍减少，同时结合频率延 时检测，减小测量误差，实现了温度测量精确度高等优点。
【主权项】
1. 一种温度检测系统，其特征在于：包括有相位时钟发生器（I)，所述相位时钟发生器 (1) 连接有TDC时间数字转换器（2)和时钟相位处理器（3)，所述TDC时间数字转换器（2) 连接有处理器（4)，所述处理器（4)顺次连接有编码器（5)、延时器（6)、激励信号处理器 (7)，所述激励信号处理器（7)无线连接有振荡传感器（8)，所述振荡传感器（8)无线连接有 感应信号处理器（9)，所述感应信号处理器（9)分别与TDC时间数字转换器（2)和时钟相位 处理器（3)连接，所述时钟相位处理器（3)与TDC时间数字转换器（2)连接。2. 根据权利要求1所述的一种温度检测系统，其特征在于：所述延时器（6)包括有多 个设有延时单元选择器的延时单元（61)、与非门（62)，所述前一级延时单元（61)延时输出 端与后一级延时单元（61)输入端连接，所述与非门（62)输入端与末级延时单元（61)输出 端连接，所述与非门（62)输出端与首级延时单元（61)输入端连接。3. 根据权利要求1所述的一种温度检测系统，其特征在于：所述TDC时间数字转换器 (2) 包括有TDC粗侧计数器（21)和TDC细测计数器（22)，所述TDC细测计数器（22)包括 有差分延迟线结构和与之连接的编码逻辑器。4. 根据权利要求1所述的一种温度检测系统，其特征在于：所述振荡传感器（8)为阻 尼振荡传感器。5. -种温度检测方法，其步骤如下： a、 设定相位时钟发生器（1)产生若干个频率相同、相位不同的时钟信号作为时钟相位 处理的输入信号，分别为clkO、clkl，其中clkO为0°相移，频率为1/T0, clkl为180°相 移，频率为1/T0,且ClkO为粗计数时基信号，clkl为细计数信号，设定检测通过感应信号处 理器（9)接收到的一个感应信号的振荡时间为Tx，Tx = ηΧΤ0+Τ1+Τ2-Τ3-Τ4,其中TO为时 基信号周期，Tl为第一感应信号上升沿到clkl第一个上升沿时钟信号之间的时间，Τ2为 clkl第一个上升沿与clkO第一个上升沿之间的时间，T3为第一个感应信号上升沿到clkl 上升沿之间的时间，T4为clkl上升沿与（n+1) clkO上升沿之间的时间； b、 处理器（4)向编码器（5)发送启动数据，编码器（5)通过延时器（6)输出一个特定 频率的初始激励信号； c、 激励信号通过激励信号处理器（7)辐射到振荡传感器（8)中，并维持一定时间后停 止激励； d、 延时一定时间后，时钟相位处理器（3)检测感应信号处理器（9)是否接收到振荡传 感器（8)的感应信号； e、 当时钟相位处理器（3)检测感应信号处理器（9)接收到感应信号，即检测到第一个 感应信号的上升沿时，TDC细测计数器（22)开始检测T1，将第一个感应信号上升沿后的第 一个clkl上升沿送入TDC细测计数器（22)中作为细测起始部分的结束信号，得出Tl数值， 同时检测感应信号第一个上升沿后elk。的第一个上升沿信号，启动以elk。为粗计数时基信 号的TDC粗侧计数器（21)开始检测T0,并且时钟相位处理器（3)检测是否到达第二感应信 号上升沿，否则按频率步进制修正激励信号，返回步骤b ; f、 当时钟相位处理器（3)检测到第二个感应信号的上升沿后，再检测到clkO的上升沿 时，TDC粗侧计数器（21)停止计数，得出ηΤΟ,同时当时钟相位处理器（3)检测到第二个感 应信号的上升沿时，TDC细测计数器（22)开始检测Τ3,将第二个感应信号上升沿后的首个 clkl上升沿送入TDC细测计数器（22)中作为细测起始部分的结束信号，得出Τ3数值，否则 返回步骤f; g、 处理器（4)通过公式计算得到T2和T4,其中，式中c代表时钟 相移90°倍数，σ代表等分象限的角度值，k代表起始信号上升沿到来时是否与时钟相位 处理单元输出的上升沿同步，同步则k = 0,否则k = 1，T。代表时基信号周期，得到频率f =1/Τχ = 1/(ηΤ0+Τ1+Τ2-Τ3-Τ4)； h、 处理器（4)通过计算出当前电容值，由电容-温度转换关系计算出当 前被测温度，同时修正编码器输入使激励信号以当前检测到的频率产生激励信号，加快下 次检测速度。
【专利摘要】本发明公开了一种温度检测系统及其检测方法，一种温度检测系统，包括有相位时钟发生器，所述相位时钟发生器连接有TDC时间数字转换器和时钟相位处理器，所述TDC时间数字转换器连接有处理器，所述处理器顺次连接有编码器、延时器、激励信号处理器，所述激励信号处理器无线连接有振荡传感器，所述振荡传感器无线连接有感应信号处理器，所述感应信号处理器分别与TDC时间数字转换器和时钟相位处理器连接，所述时钟相位处理器与TDC时间数字转换器连接，本发明具有激励信号频率灵活性、谐振频率查找速度快、谐振频率检测精度、结构及成本都有明显优势。
【IPC分类】G01K1/00, G01K13/00
【公开号】CN105352627
【申请号】CN201510600750
【发明人】刘明雄, 冯星宇, 胡正军, 李国星, 潘叶江
【申请人】华帝股份有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月18日