9] 标准电阻RC的一端接在单片机的输入输出引脚101上，标准电阻RC的另一端接在 单片机触发引脚CP1上；
[0050] 热敏电阻RT的一端接在单片机输入输出引脚102上，热敏电阻RT的另一端接在单 片机触发输入引脚CP1上；
[0051 ]电容C1的一端接在单片机触发引脚CP1上，另一端接地。
[0052]通过单片机根据预设程序控制输入输出引脚101、输入输出引脚102及触发输入引 脚CP1的控制状态，通过标准电阻RC对0电压的电容C1进行充电至单片机高电平Vh，计算标 准充电时间Tc;通过热敏电阻RT对0电压的电容C1充电至单片机高电平Vh，计算热敏充电时 间Tt;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，具体计算方式如下：
[0053] 首先，根据电容充电公式可以计算出电容C1通过标准电阻RC和热敏电阻RT充电到 单片机高电平Vh时间标准充电时间Tc和热敏充电时间Tt: (Vcc \
[0054] Tc-RcC, In ----；
[0055] 其中，Tc为标准充电时间，Rc为标准电阻阻值，Ci为电容值，Vcc为电源电压，Vh为 单片机高电压。 .,Vcc.、，
[0056] Tt = RtC, In ---； VVcc-Vh；
[0057] 其中，Tt为热敏充电时间，Rt为热敏电阻阻值，Ci为电容值，Vcc为电源电压，Vh为 单片机高电压。
[0058] 根据上述公式可以得到热敏电阻阻值：Rt = Reg。 Γ c
[0059] 在计算热敏电阻值时无需通过单片机AD采样口实时测出的电压值Vt，从原理上消 除了电源电压波动对电阻值测量的影响，解决了传统测量方法中存在的电源电压波动产生 测量误差的问题；同时本发明中热敏电阻仅在需要测量温度时对电容进行充放电，通电时 间很短，大大减小了自热误差，减小了传统测量方法中热敏电阻长时间通过引起的自热误 差。
[0060] 最后，通过查找阻值-温度对应表得到当前测量温度值。
[0061 ] 实施例2
[0062]本例提出一种应用于实施例1中温度测量电路的测量方法，解决传统测量方法中 热敏电阻阻值计算受电源电压误差影响，并且解决热敏电阻上长时间有电流流过，自热误 差大的问题。下面以流程图的方式对本发明的【具体实施方式】进行清楚、完整地描述。
[0063] 具体测量方法如图3所示：
[0064]首先，为了保证对充电时间测量的准确性，单片机将输入输出引脚101、输入输出 引脚102及触发输入引脚CP1设为低电平输出，保持预设时间，通常保持0.1秒即可使电容完 全放电，电容C1上的电压为0;
[0065] 其次，单片机将输入输出引脚102设为输入状态、触发输入引脚CP1设为高电平中 断触发输入状态及将输入输出引脚101设为高电平输出，启动内部计时器；
[0066] 单片机控制电路通过标准电阻RC对电容C1进行充电，当充电电压达到单片机高电 平电压Vh时，触发输入引脚CP1产生中断，计时器停止计时，记录标准充电时间Tc。
[0067] 单片机再次将输入输出引脚101、输入输出引脚102及触发输入引脚CP1设为低电 平输出，保持预设时间，通常保持0.1秒即可使电容完全放电，电容C1上的电压为0;将输入 输出引脚102设为输入状态、触发输入引脚CP1设为高电平中断触发输入状态及将输入输出 引脚101设为高电平输出，启动内部计时器；
[0068] 然后，单片机控制电路通过热敏电阻RT对电容进行充电，当充电电压达到单片机 高电平电压Vh时，触发输入引脚CP1产生中断，计时器停止计时，记录热敏充电时间Tt;
[0069] 根据电容充电公式可以计算出电容Cl通过标准电阻RC和热敏电阻RT充电到单片 机高电平Vh时间标准充电时间Tc和热敏充电时间Tt: ./ Vcc \
[0070] Tc = RcC, In --； 1 Lvcc-VhJ
[0071] 其中，Tc为标准充电时间，Rc为标准电阻阻值，Q为电容值，Vcc为电源电压，Vh为 单片机高电压。 (Vcc 、
[0072] Tt ^ RlC, In ------------------------： 'V Vcc - Vh J
[0073] 其中，Tt为热敏充电时间，Rt为热敏电阻阻值，Ci为电容值，Vcc为电源电压，Vh为 单片机高电压。
[0074] 根据上述公式可以得到热敏电阻阻值：Rt = Rc:g Tg
[0075] 在计算热敏电阻值时无需通过单片机AD采样口实时测出的电压值Vt，从原理上消 除了电源电压波动对电阻值测量的影响，解决了传统测量方法中存在的电源电压波动产生 测量误差的问题；同时本发明中热敏电阻仅在需要测量温度时对电容进行充放电，通电时 间很短，大大减小了自热误差，减小了传统测量方法中热敏电阻长时间通过引起的自热误 差。
[0076] 最后通过查找阻值-温度对应表得到当前测量温度值。
[0077] 另外，为了减少热敏电阻通电时间，可以在上述方法中中CP1产生中断，记录热敏 充电时间Tt后，将输入输出引脚101、输入输出引脚102及触发输入引脚CP1设为低电平输 出，使电容C1放电，等待下一次温度测量。这样在下一次温度测量开始时取消电容C1放电的 步骤，一方面可加快温度测量时间，另一方面可以进一步减小热敏电阻通电时间，减小自热 误差。
【主权项】
1. 溫度测量电路，其特征在于，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101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102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101、输入输出引脚102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溫度。2. 根据权利要求1所述的溫度测量电路，其特征在于，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。3. 根据权利要求2所述的溫度测量电路，其特征在于，所述标准充电时间计算公式为：其中，Tc为标准充电时间，Rc为标准电阻阻值，Cl为电容值，Vcc为电源电压，化为单片机 高电压。4. 根据权利要求3所述的溫度测量电路，其特征在于，所述热敏充电时间计算公式为：其中，Tt为热敏充电时间，Rt为热敏电阻阻值，C功电容值，Vcc为电源电压，Vh为单片机 高电压。5. 根据权利要求4所述的溫度测量电路，其特征在于，所述热敏电阻阻值计算公式为：6. 用于权利要求1至5任意一项所述的溫度测量电路的测量方法，其特征在于，包括W 下步骤： 步骤1、单片机将输入输出引脚101、输入输出引脚102及触发输入引脚CP1设为低电平 输出，使电容完全放电； 步骤2、单片机将输入输出引脚102设为输入状态、触发输入引脚CP1设为高电平中断触 发输入状态及将输入输出引脚101设为高电平输出，启动内部计时器； 步骤3、单片机控制电路通过标准电阻对电容进行充电，当充电电压达到单片机高电平 电压时，触发输入引脚CP1产生中断，计时器停止计时，记录标准充电时间后重复步骤1及步 骤2; 步骤4、单片机控制电路通过热敏电阻对电容进行充电，当充电电压达到单片机高电平 电压时，触发输入引脚CP1产生中断，计时器停止计时，记录热敏充电时间； 步骤5、单片机根据标准电阻阻值、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溫度。7. 根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述步骤1中，单片机将输入输出引脚 101、输入输出引脚102及触发输入引脚CP1设为低电平输出，保持预设时间，使电容完全放 电。8. 根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述步骤3中，标准充电时间计算公式 为：其中，Tc为标准充电时间，Rc为标准电阻阻值，Cl为电容值，Vcc为电源电压，化为单片机 高电压； 所述步骤4中，热敏充电时间计算公式为：其中，Tt为热敏充电时间，Rt为热敏电阻阻值，C功电容值，Vcc为电源电压，Vh为单片机 高电压。9. 根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述步骤5中，热敏电阻阻值计算公式 为：10. 根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述步骤4中，单片机记录热敏充电 时间后，重复步骤1。
【专利摘要】本发明涉及温度测量。本发提供一种温度测量电路，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。适用于热敏电阻测量温度。
【IPC分类】G01K7/22
【公开号】CN105547514
【申请号】CN201610048226
【发明人】赵静, 张凯, 王波
【申请人】四川长虹电器股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月25日