温度采集模数转换电路及中央控温系统的制作方法

1.本实用新型涉及转换电路的技术领域，具体地，涉及一种温度采集模数转换电路及中央控温系统。


背景技术：

2.现今温度采集多采用分压采集温感电压的方式。
3.公开号为cn205847232u的中国实用新型专利文献公开了一种温度采集用ad转换电路，它包括温度传感器、电源vcc、电压比较模块、一位da模块和单片机u2；温度传感器的模拟电压通过电容c1、电阻r1滤波后到达比较器u1a的同相输入端；比较器u1a的输出端与单片机u2的输入口相连；所述的一位da模块与单片机u2的输出口以及比较器u1a的反相输入端相连，单片机u2输出口发出的电平信号经电阻r4，电阻r5分压后通过电阻r3和电容c2滤波后到达比较器u1a的反相输入端。
4.针对上述中的现有技术，发明人认为分压采集温感电压的这种采集方式，限制了温度距离，距离远将由于线束内阻的影响使采集的电压模拟量产生压降。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种温度采集模数转换电路及中央控温系统。
6.根据本实用新型提供的一种温度采集模数转换电路，包括振荡电路，所述振荡电路包括第一振荡单元、第二振荡单元、第一三级管q1、第二三极管q2、第三三极管q3和第四电阻r4；
7.所述第一振荡单元包括第一电阻r1、温感n1和第一电容c1；
8.所述第二振荡单元包括第二电阻r2、第三电阻r3和第二电容c2；
9.所述第一三极管q1的发射极为振荡电路的第一供电输入端，且第一三极管q1的发射极分别连接第三电阻r3的一端和第四电阻r4的一端；
10.所述第一三极管q1的基极分别连接第四电阻r4的另一端和第三三极管q3的集电极；
11.所述第一三极管q1的集电极连接温感n1的一端；
12.所述第三电阻r3的另一端分别连接第二电阻r2的一端、第二电容c2的一端和第三三极管q3的基极；
13.所述第二电阻r2的另一端连接第二三极管q2的集电极；
14.所述温感n1的另一端分别连接第一电容c1的一端、第一电阻r1的一端和第二三极管q2的基极；
15.所述第一电容c1的另一端为振荡电路的第二供电输入端，且第一电容c1的另一端分别连接第一电阻r1的另一端、第二三极管q2的发射极、第二电容c2的另一端以及第三三极管q3的集电极。
16.优选的，所述振荡电路的第一供电输入端连接供电电压正极；
17.所述振荡电路的第二供电输入端连接供电电压负极。
18.优选的，所述第一三极管q1为pnp三极管；
19.所述第二三极管q2和第三三极管q3为npn三极管。
20.优选的，所述第二三极管q2替换为第二场效应管，且第二三极管q2的发射级替换为第二场效应管的源级，第二三级管q2的基极替换为第二场效应管的栅极，第二三极管q2的集电极替换为第二场效应管的漏极。
21.优选的，所述第三三极管q3替换为第三场效应管，且第三三极管q3的发射级替换为第三场效应管的源级，第三三级管q3的基极替换为第三场效应管的栅极，第三三极管q3的集电极替换为第三场效应管的漏极。
22.优选的，所述第一三级管q1替换为第一场效应管，且第一三极管q1的发射级替换为第一场效应管的源级，第一三级管q1的基极替换为第一场效应管的栅极，第一三极管q1的集电极替换为第一场效应管的漏极。
23.优选的，所述第一场效应管分别为n沟道场效应管；
24.所述第二场效应管和第三场效应管分别为p沟道场效应管。
25.优选的，所述第三电阻r3替换为温度传感器。
26.优选的，所述温感n1为ntc温度传感器。
27.根据本实用新型提供的一种中央控温系统，包括温度采集模数转换电路。
28.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
29.1、本实用新型采用温度采集模数转换电路的电路结构，使采集的温度不会因距离产生影响；
30.2、本实用新型电路三极管替换为场效应管会使漏电流减小，精度更高；
31.3、本实用新型电路将r3替换为温度传感器会让数字方波的波长更大，区分更明显，便于检测；
32.4、本发明温度传感器使用ntc温度传感器会在高温时阻值变化更高，占空比变化更大，便于检测高温。
附图说明
33.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
34.图1为本实用新型温度采集模数转换电路图。
具体实施方式
35.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
36.本实用新型实施例一公开了一种温度采集模数转换电路，如图1所示，包括振荡电路，振荡电路包括第一振荡单元、第二振荡单元、第一三级管q1、第二三极管q2、第三三极管
q3和第四电阻r4；第一振荡单元包括第一电阻r1、温感n1和第一电容c1；第二振荡单元包括第二电阻r2、第三电阻r3和第二电容c2。第一振荡单元和第二振荡单元为rc振荡单元。第一三极管q1为pnp三极管。第二三极管q2和第三三极管q3为npn三极管。温感n1为ntc温度传感器。
37.第一三极管q1的发射极为振荡电路的第一供电输入端，且第一三极管q1的发射极分别连接第三电阻r3的一端和第四电阻r4的一端。振荡电路的第一供电输入端连接供电电压正极。第一三极管q1的基极分别连接第四电阻r4的另一端和第三三极管q3的集电极。第一三极管q1的集电极连接温感n1的一端。第四电阻r4和第三三极管q3的连接点为输出端。
38.第三电阻r3的另一端分别连接第二电阻r2的一端、第二电容c2的一端和第三三极管q3的基极。
39.第二电阻r2的另一端连接第二三极管q2的集电极。
40.温感n1的另一端分别连接第一电容c1的一端、第一电阻r1的一端和第二三极管q2的基极。
41.第一电容c1的另一端为振荡电路的第二供电输入端，且第一电容c1的另一端分别连接第一电阻r1的另一端、第二三极管q2的发射极、第二电容c2的另一端以及第三三极管q3的集电极。振荡电路的第二供电输入端连接供电电压负极。
42.本电路为rc振荡电路，包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、电容c2、pnp三极管q1、npn三极管q2、npn三极管q3、温感ntc n1。pnp型三极管是由2块p型半导体(空穴型半导体)中间夹着1块n型半导体(电子型半导体)所组成的三极管，所以称为pnp型三极管。npn型三极管是指由两块n型半导体中间夹着一块p型半导体所组成的三极管；也称为晶体三极管。温感ntc也称ntc温度传感器，是一种热敏电阻、探头。其中，ntc英文全称为negative temperature coefficient，中文译文为负温度系数。
43.本实用新型的工作原理：vcc上电，r3给c2充电，满足公式vcc英文全称为volt current condenser，中文译文为供电电压。u表示t时刻的电容电压，u
∞
代表0.7v，u0代表0v，e为自然常数约为2.718。
44.当c2电压超过q3的be(b代表基极/e代表发射极)阈值0.7v，可由上式计算出导通时间，就会导通q3，进而使r4两端电压等于vcc，进而导通q1，使vcc通过n1和r1的等效电阻给c1供电，满足公式rn1表示ntc温度传感器的电阻。当c1电压超过q2的be阈值0.7v，可由上式计算出所需导通时间，就会导通q2，c2通过r2、q2放电，当c2电压降到0.7v以下将会使q3关闭，进而导致q1关闭，此时c1通过r1放电，满足公式当c1电压降到0.7v以下将会使q2关闭，进而vcc通过r3给c2充电，循环上述过程；
45.温度变化使n1电阻改变，通过公式可知，q2导通时间会改变，通过c1、c2充放电时间计算出占空比，与out处检测的占空比进行比较可以计算出n1电阻的阻值，进而对比阻值表，可以检测出当时温度。vcc表示供电电压正极，gnd表示供电电压负极；out表示输出端，输出方波信号；温感n1采集温度。
46.本电路可以实现远距离采集需要将模拟量转换为数字量，将温感的变化电阻转换为pwm方波信号(pwm英文全称为pulse width modulation，中文译文为脉冲宽度调制)，使采集的温度不会因距离产生影响。本电路的电路结构简单，成本低。本电路将温度的模拟量转换为方波的数字量，提高了传输能力，且可以通过多级传递改善传输波形。
47.本实用新型实施例一还公开了一种运输工具，包括温度采集模数转换电路。该运输工具包括车辆和船舶。
48.本实用新型实施例一还公开了一种中央控温系统，包括温度采集模数转换电路。
49.本实用新型可以应用于车辆，船舶等大型运输工具，也可用于房屋的中央控温系统。
50.本实用新型实施例二还公开了一种温度采集模数转换电路，与实施例一的不同之处在于，其中q1、q2、q3可以替换为相应的mos管，电阻r3可以替换为温感。mos管英文全称为mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)，中文译文为金属氧化物半导体型场效应管。
51.第一三级管q1替换为第一场效应管，且第一三极管q1的发射级替换为第一场效应管的源级，第一三级管q1的基极替换为第一场效应管的栅极，第一三极管q1的集电极替换为第一场效应管的漏极。
52.第二三极管q2替换为第二场效应管，且第二三极管q2的发射级替换为第二场效应管的源级，第二三级管q2的基极替换为第二场效应管的栅极，第二三极管q2的集电极替换为第二场效应管的漏极。
53.第三三极管q3替换为第三场效应管，且第三三极管q3的发射级替换为第三场效应管的源级，第三三级管q3的基极替换为第三场效应管的栅极，第三三极管q3的集电极替换为第三场效应管的漏极。
54.第一场效应管分别为n沟道场效应管；第二场效应管和第三场效应管分别为p沟道场效应管。第三电阻r3替换为温度传感器。
55.另外本电路也可以有其他三种情况：第一种、将第二三极管q2替换为第二场效应管；第二种、仅仅将第三三极管q3替换为第三场效应管；第三种、将第二三极管q2替换为第二场效应管和将第三三极管q3替换为第三场效应管。三种情况均会使漏电流减小，精度更高。
56.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
57.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。