具電壓變動補償的溫度測量方法及裝置的製作方法

2023-04-22 19:34:26 3

專利名稱：具電壓變動補償的溫度測量方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具電壓變動補償的溫度測量方法及裝置，尤其涉及一種應用於溫度測量裝置上，供解決因電源電壓變動所導致的溫度測量偏差的方法及裝置。
若以熱敏元件30的溫度係數為-2.2mv/℃時，每一度即可產生-2.2mv的電壓差，即可經比較器40及放大器50比較放大後產生一相應的電壓變動值，當可如期地檢出溫度變化的效果。
上述電路在一般應用中，若電源電壓(Vref)變動時，即導致參考電壓Va產生上下浮動，如此，即造成溫度數值上下浮動而無法精確地反映出實際的溫度，以下即舉例說明的，現假設電源電壓(Vref)為3.6V，R1＝4Ω，R2＝1KΩ，R3＝10KΩ，熱敏元件端點電壓為Vb＝0.7V時
若電源電壓誤差(△V)為0V時，比較器輸入端的電壓差為3.6×(1/1+4)-0.7＝1.02V若電源電壓誤差(△V)為60mV時，比較器輸入端的電壓差則改變為3.66×(1/1+4)-0.7＝0.032V(誤差為6℃)若電源電壓誤差(△V)為100mV時，比較器輸入端的電壓差為3.7×(1/1+4)-0.7＝0.04V(誤差為10℃)故以前述電源電壓在僅有0.06伏特誤差的情況下，即有著6℃的誤差，而電源電壓誤差在0.1伏特時，則產生10℃的大幅偏差，顯然不符實際要求，而此容易因電源電壓的變動而導致溫度測量誤差的特性，確有加以改善及解決的必要。
本發明的再一目的在於提供一種具電壓變動補償的溫度測量方法及裝置，為一種通過抵消電源電壓變動的溫度童測方法及裝置，使其不受電源電壓變動的影響者。
本發明的另一目的在於提供一種具電壓變動補償的溫度測量方法及裝置，為一種僅需增加極少的元件，即具有電源電壓補償效果的溫度測量裝置。
本發明提供一種可消除或降低因電源電壓變動影響的溫度測量方法及裝置，使熱敏元件處的感溫輸出端設為可隨著電源電壓變動而上下浮動的特性，達到抵消參考電壓的電壓變動問題，使得比較器的輸出電壓不受電源電壓變動的影響。
而實體結構上，可使串接於熱敏元件的限流電阻設為由數個電阻組成的分壓電阻所構成，而在分壓電阻的分壓輸出端設為成溫輸出端，使得感溫輸出端的輸出電壓得呈現可隨電源電壓變動而浮動，達到抵消或降低因電源電壓變動所造成的影響。
本發明的溫度測量方法，包括設置一熱敏元件以感測溫度的步驟；於熱敏元件上方以分壓電阻連接電源電壓，以取得所需偏壓電流的步驟；於所述分壓電阻的分壓點設為一感溫輸出端的步驟，而此感溫輸出端得呈現隨著電源電壓呈相應變動的特性；使電源電壓經一參考電壓分壓電阻而取得參考電壓的步驟；將前述感溫輸出端以及參考電壓端送入至比較器進行電壓比較的步驟；以及一對比較器的輸出電壓進行電壓放大的步驟；使得感溫輸出端與參考電壓端點可同步於電源電壓而變動，據以抵消或減少比較器輸入端的電壓誤差。
為進一步了解本發明的方法、特徵及其他目的，配合附圖
詳細說明如後。
而以下即以一實例說明的，現假設電源電壓(Vref)為3.6V，R1＝R5＝4KΩ，R2＝R4＝1KΩ，熱敏元件端點電壓為Vb＝0.7V時若電源電壓誤差為0V時，比較器輸入端的電壓差為3.6×(1/1+4)-[(3.6-0.7)×(1/1+4)+0.7]＝-0.56V若電源電壓誤差為60mV時，比較器輸入端的電壓差為3.66×(1/1+4)-[(3.66-0.7)×(1/1+4)+0.7]＝-0.56V若電源電壓誤差為100mV時，比較器輸入端的電壓差為3.7×(1/1+4)-[(3.7-0.7)×(1/1+4)+0.7]＝-0.56V故以前述電源電壓呈不同程度的變動下，在比較器40兩輸入端的電壓差仍維持在相同電壓值，由此，即可證明本發明確具電源電壓變動的補償效果，而前述分壓電阻的電阻值以及相對比例方面，僅為便於說明與計算而已，實際應用上所述限流分壓電阻20的分壓比例以及參考電壓分壓電阻(10)的分壓比例也非必須相同，可做不同程度的變動，也可達到類似的效果。
故以前述說明可知，本發明主要為提供一種可使熱敏元件的感溫輸出端可隨電源電壓變動而同步於參考電壓端點進行相應的變動者，使其可抵消或降低因電源電壓變動所導致的溫度測量誤差，而實體結構方面，也僅在電路上進行極少的修正即可。
權利要求
1.一種具電壓變動補償的溫度測量方法，其特徵在於，包括設置一熱敏元件以感測溫度的步驟；於所述熱敏元件上方以分壓電阻連接電源電壓，以取得所需偏壓電流的步驟；於所述分壓電阻的分壓點設為一感溫輸出端的步驟，而此感溫輸出端得呈現隨著電源電壓相應變動的特性；使電源電壓經一參考電壓分壓電阻而取得參考電壓的步驟；以及將前述感溫輸出端以及參考電壓端送入比較器進行電壓比較的步驟。
2.如權利要求1所述的具電壓變動補償的溫度測量方法，其特徵在於所述的熱敏元件可由電晶體或二極體構成。
3.如權利要求1所述的具電壓變動補償的溫度測量方法，其特徵在於所述的熱敏元件可由熱敏電阻構成。
4.如權利要求1所述的具電壓變動補償的溫度測量方法，其特徵在於所述的等連接在熱敏元件上方的分壓電阻與參考電壓分壓電阻呈類似比例。
5.如權利要求1所述的具電壓變動補償的溫度測量方法，其特徵在於所述的等連接在熱敏元件上方的分壓電阻與參考電壓分壓電阻呈相同比例。
6.一種具電壓變動補償的溫度測量裝置，其特徵在於，它包括一熱敏元件；一限流分壓電阻，耦接於所述熱敏元件，以供應元件所需工作電流，並在此分壓電阻的分壓點設為感溫輸出端；一參考電壓分壓電阻，供產生一參考電壓；以及一比較器，耦接於前述感溫輸出端以及所述參考電壓端。
7.如權利要求6所述的具電壓變動補償的溫度測量裝置，其特徵在於所述的熱敏元件可由電晶體或二極體構成。
8.如權利要求6所述的具電壓變動補償的溫度測量裝置，其特徵在於所述的熱敏元件可由熱敏電阻構成。
9.如權利要求6所述的具電壓變動補償的溫度測量裝置，其特徵在於所述的等連接在熱敏元件上方的分壓電阻與參考電壓分壓電阻呈類似比例。
10.如權利要求6所述的具電壓變動補償的溫度測量裝置，其特徵在於所述的等連接在熱敏元件上方的分壓電阻與參考電壓分壓電阻呈相同比例。
全文摘要
本發明涉及一種具電壓變動補償的溫度測量方法及裝置，可解決因電源電壓變動所導致的溫度偏差，本發明主要為設計出一種可使溫度輸入端及參考電壓輸入端可隨著電源電壓變動而隨的浮動，如此，即可抵消或減少兩輸入端之間受電壓變動所導致的電壓誤差，而提供一種具電壓變動補償效果的溫度測量方法及裝置。
文檔編號G01K7/16GK1447100SQ0210810
公開日2003年10月8日 申請日期2002年3月26日 優先權日2002年3月26日
發明者林春敏 申請人:華邦電子股份有限公司