測量電源電壓的裝置及包含其的溫度檢測裝置及溫控器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種測量電源電壓的裝置以及包含其的檢測裝置及溫控器，所述測量電源電壓的裝置包括：電阻，電容以及控制裝置，所述控制裝置包括與電容連接的比較器，與所述比較器連接的參考電壓源，計時器以及計算單元；所述計時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電到比較器檢測到電容電壓與所述參考電壓源的電壓值相等時的間隔時間；所述計算單元根據(jù)所述參考電壓源的電壓值、所述間隔時間、所述電阻的電阻值以及所述電容的電容值計算得到所述電源的電壓值。本發(fā)明的裝置可使用硬件上的一個模塊同時實現(xiàn)測溫測壓的功能，同時該裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，成本較低。
【專利說明】測量電源電壓的裝置及包含其的溫度檢測裝置及溫控器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子控制領(lǐng)域，具體涉及一種測量電源電壓的裝置及包含其的溫度檢 測裝置及溫控器。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，其成本越來越低，而性能越來越強大，這使其應(yīng)用無處 不在，遍及各個領(lǐng)域，例如，電機控制，消費類電子，游戲設(shè)備，工業(yè)控制與自動化，和白色家 電等。
[0003] 圖1是一種設(shè)在芯片上的裝置，該裝置可用于控制設(shè)備上，具體可用于一種溫控 器，該裝置包括一個測溫模塊11以及一個電源電壓指示器12,所述測溫模塊11與所述電 源電壓指示器12分別作為不同的模塊完成各自相應(yīng)的功能。所述測溫模塊11用于測量溫 度，所述電源電壓指示器12用于檢測電源電壓。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)有電源電壓指示 器的芯片中，所述電源電壓指示器的元件集成在芯片內(nèi)部，將占用芯片內(nèi)部較多的資源，這 將無法保證芯片的優(yōu)良性能，同時，具有電源電壓指示器的芯片具有較高的成本，不利于生 產(chǎn)銷售。
[0004] 因此，需要對現(xiàn)有技術(shù)中的裝置進行改進，在降低成本的同時保證裝置的多功能 性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種成本較低，結(jié)構(gòu)簡單，并且能夠在一個 模塊上實現(xiàn)多種功能的測量電源電壓的裝置，包括：與電源電連接的電阻；一端與所述電 阻電連接、另一端接地的電容；與電源電連接的控制裝置，該控制裝置包括與所述電容連接 的比較器，與所述比較器連接的參考電壓源，計時器以及計算單元；
[0006] 所述計時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電到比較器檢測到電容電壓與所述 參考電壓源的電壓值相等時的間隔時間；所述計算單元根據(jù)所述參考電壓源的電壓值、所 述間隔時間、所述電阻的電阻值以及所述電容的電容值計算得到所述電源的電壓值。
[0007] 上述裝置的所述計算單元通過以下公式計算所述電源的電壓值，
[0008] Vcc=Ez/EXP(_t/RC) (1)
[0009] 其中，
[0010] Ez:參考電壓源電壓；Vcc:電源電壓；t:間隔時間；
[0011] R:電阻值；C:電容值。
[0012] 本發(fā)明還提供了一種測量電源電壓的裝置，包括：與電源電連接的電阻；一端與 所述電阻電連接、另一端接地的電容；與電源電連接的控制裝置，該控制裝置包括與電容連 接的比較器，與所述比較器連接的參考電壓源，計時器以及計算單元；
[0013] 所述參考電壓源包括絕對參考電壓源和相對參考電壓源，所述控制裝置控制所述 比較器與所述絕對參考電壓源或所述相對參考電壓源連接；所述控制裝置控制比較器連接 所述相對參考電壓源時，所述計時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電到所述比較器檢測 至IJ所述電容的電壓值與所述相對參考電壓源的電壓值相等時的間隔時間一，當(dāng)所述控制裝 置控制所述比較器連接所述絕對參考電壓源時，所述計時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始 放電到所述比較器檢測到所述電容的電壓值與所述絕對參考電壓源的電壓值相等時的間 隔時間二，所述計算單元根據(jù)所述間隔時間一、間隔時間二及絕對參考電壓源的電壓值計 算得到電源電壓值。
[0014] 上述裝置的所述控制裝置控制所述比較器連接所述相對參考電壓源時，所述電源 的電壓是所述相對參考電壓源的電壓值的倍數(shù)，那么有，
[0015] Vcc=aVcc/EXP(_tl/RC) ;(a 為常數(shù)，且 0〈a〈l) (2)
[0016] 由（2)可得到 RC=_tl/ln(a) (3)
[0017] 所述控制裝置控制所述比較器連接所述絕對參考電壓源時，有，
[0018] Vcc=Ez/EXP(_t2/RC)， (4)
[0019] 由（3)和（4)可得到，Vcc=Ez/EXP(t2*ln(a)/tl) ; (5)
[0020] 其中，Ez:絕對參考電壓源的電壓值；Vcc:電源的電壓值；tl:間隔時間一；
[0021] t2:間隔時間二；R:電阻值；C:電容值。
[0022] 上述裝置的所述間隔時間一和所述間隔時間二是在所述電容相鄰的兩次充、放電 周期內(nèi)獲得的。
[0023] 本發(fā)明還提供了一種包含上述的任一測量電源電壓的裝置的檢測裝置，包括芯 片；所述芯片設(shè)有測溫器，所述測溫器可檢測所述芯片的溫度，所述計算單元根據(jù)所述芯片 的溫度可計算得到所述絕對參考電壓源的電壓值。
[0024] 本發(fā)明還提供了一種溫度檢測裝置，包括，上述的任一裝置；與上述的任一裝置中 的所述電容電連接的熱敏電阻；
[0025] 上述任一裝置中的控制裝置可在所述電容從充滿狀態(tài)放電時選擇通過所述電阻 或熱敏電阻進行放電，從而進行測量電源的電壓值或測量外界環(huán)境的溫度。
[0026] 上述的溫度檢測裝置的所述控制裝置控制所述電容從充滿狀態(tài)放電時選擇通過 所述電阻進行放電，所述記時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電到比較器檢測到所述電 容的電壓值與所述參考電壓源的電壓值相等時的間隔時間三；
[0027] 所述控制裝置控制所述電容從充滿狀態(tài)放電時選擇通過所述熱敏電阻進行放電， 所述記時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電到比較器檢測到所述電容的電壓值與所述 參考電壓源的電壓值相等時的間隔時間四；
[0028] 所述計算單元根據(jù)所述間隔時間三，所述間隔時間四以及電阻值計算所述熱敏電 阻的相應(yīng)阻值，進一步得到外界環(huán)境的溫度值。
[0029] 上述溫度檢測裝置的所述計算單元根據(jù)所述溫度值可計算所述絕對參考電壓源 的電壓值。
[0030] 本發(fā)明還提供了一種溫控器，所述溫控器包括上述的任一裝置。
[0031] 本發(fā)明提供的一種或幾種實施例的測量電源電壓的裝置適用于各種芯片上，所述 芯片里沒有專用于檢測電源電壓的電源電壓指示器，但可通過芯片上的一個功能模塊中的 電阻，電容，以及控制裝置檢測出該裝置的電源的電壓值。
[0032] 進一步的，所述控制裝置包括比較器，參考電壓源，計時器以及計算單元，計時器 從所述電容從充滿狀態(tài)開始放電時開始計時，在比較器檢測到電容的放電電壓值與相對 參考電壓源的電壓值相等時，計時器測得間隔時間，所述計算單元通過計時器記錄的間隔 時間以及參考電壓源的電壓值、電阻的電阻值以及電容的電容值計算得到所述電源的電壓 值。
[0033] 本發(fā)明提供的一種或幾種實施例的另一種測量電源電壓的裝置，其中，所述控制 裝置中的參考電壓源包括絕對參考電壓源和相對參考電壓源，控制裝置控制比較器與相對 參考電壓源連接，計時器從所述電容從充滿狀態(tài)開始放電時開始計時，在比較器檢測到電 容的放電電壓值與相對參考電壓源的電壓值相等時，計時器測得間隔時間一，控制裝置控 制比較器與絕對參考電壓源連接，計時器以同樣的方式記錄間隔時間二，所述計算單元可 根據(jù)間隔時間一，間隔時間二及絕對參考電壓源的電壓值計算得到電源的電壓值。該控制 裝置中的計算單元可避免使用電阻的阻值以及電容的電容值計算電源的電壓值。
[0034] 上述的控制裝置可控制計時器在電容的非連續(xù)的兩次充放電過程中分別記錄上 述的間隔時間一和間隔時間二，可避免控制裝置中的計時器頻繁地計時；
[0035] 另外，所述計時器也可在電容的連續(xù)的兩次充放電過程中記錄間隔時間一和間隔 時間二，使得計算得到的電源電壓值更為準(zhǔn)確。
[0036] 本發(fā)明提供的一種或幾種實施例的包含測量電源電壓的裝置的檢測裝置還包括 芯片上的測溫器，該測溫器可檢測芯片的溫度，所述計算單元根據(jù)所述芯片的溫度可計算 得到所述絕對參考電壓源的電壓值，這樣可使得芯片上無需設(shè)有專用于檢測絕對參考電壓 源的接口，在避免占用芯片較多資源的同時，測得絕對參考電壓源的電壓值。當(dāng)該檢測裝置 用于溫控器時，計算單元也可根據(jù)所述溫控器檢測到的外界環(huán)境的溫度值計算得到絕對參 考電壓源的電壓值。
[0037] 本發(fā)明提供的一種或幾種實施例的溫度檢測裝置可測量外界環(huán)境的溫度的同時， 還可測量電源的電壓；該溫度檢測裝置包括一個熱敏電阻，控制裝置控制電容從充滿狀態(tài) 放電時選擇通過電阻進行放電時，所述計時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電到比較器 檢測到所述電容的電壓值與所述參考電壓源的電壓值相等時的間隔時間三，此時計算單元 可計算得到電源的電壓值；同時，當(dāng)控制裝置控制電容從充滿狀態(tài)放電時選擇通過所述熱 敏電阻進行放電，計時器以同樣的方式記錄間隔時間四，此時計算單元可根據(jù)間隔時間三， 間隔時間四，電阻值以及熱敏電阻的阻值計算得到外界環(huán)境的溫度值；進一步的，計算單元 還可根據(jù)外界環(huán)境的溫度值測量上述的絕對參考電壓源的電壓值。
[0038] 本發(fā)明提供的一種或幾種實施例的溫控器可使用芯片的一個測溫模塊同時實現(xiàn) 測溫和測壓功能。在保證芯片的各個功能的正常使用的同時，避免了占用所述芯片的較多 資源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種裝置的示意圖；
[0040] 圖2是本發(fā)明實施例之一提供的一種裝置的示意圖；
[0041] 圖3是本發(fā)明實施例之一提供的一種裝置中的電容的充放電的波形圖；
[0042] 圖4本發(fā)明實施例之一提供的一種裝置的示意圖；
[0043] 圖5是本發(fā)明實施例之一提供的一種裝置中的電容的充放電的波形圖；
[0044] 圖6是本發(fā)明實施例之一提供的一種裝置中的電容的充放電的波形圖；
[0045] 圖7是本發(fā)明實施例之一提供的一種裝置的示意圖；
[0046] 圖8是本發(fā)明實施例之一提供的一種溫度與電壓的關(guān)系圖；
[0047] 圖9是本發(fā)明實施例之一提供的一種裝置的示意圖；
[0048] 圖10是本發(fā)明實施例之一提供的一種溫度與電壓的關(guān)系圖。

【具體實施方式】
[0049] 以下結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步說明。下面對優(yōu)選實 施方式的描述僅僅是示范性的，而絕不是對本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。
[0050] 實施例1
[0051] 本發(fā)明實施例保護了一種測量電源電壓的裝置，所述測量電源電壓的裝置可用于 芯片上，所述芯片里沒有專用于檢測電源電壓的電源電壓指示器，但仍然可檢測出電路中 的電源的電壓值。具體的，所述測量電源電壓的裝置可通過所述芯片上的其他模塊中的一 個比較器以及一些電路中已有的相關(guān)元件，計算出所述電源的電壓值。圖2示出了本實施 例的一種測量電源電壓的裝置，包括與電源21電連接的電阻22 ;-端與所述電阻22電連 接、另一端接地的電容23 ;與電源21電連接的控制裝置20,該控制裝置20包括與所述電容 23連接的比較器24,與所述比較器24連接的參考電壓源25,計時器26以及計算單元27 ;
[0052] 所述計時器26可記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電到比較器24檢測到電容的電 壓值與所述參考電壓源的電壓值相等時的間隔時間；所述計算單元27根據(jù)所述參考電壓 源25的電壓值、所述間隔時間、所述電阻22的電阻值以及所述電容23的電容值計算得到 所述電源21的電壓值。該裝置中無需使用專用的用于檢測電源電壓的裝置，與計時器連接 的計算單元可根據(jù)所述參考電壓源的電壓值、所述間隔時間、所述電阻的電阻值以及所述 電容的電容值計算得到所述電源的電壓值。
[0053] 具體的，所述電容23在充放電過程中，在所述電容23充滿后開始放電時，所述計 時器26開始計時，所述比較器24比較電容23在放電過程中的電壓值以及參考電壓源25 的電壓值，當(dāng)所述電容的電壓值降低到與所述參考電壓源25的電壓值相等時，所述比較器 24向所述計時器26發(fā)送信號，所述計時器26記錄該段的時間間隔t，所述控制裝置20的 所述計算單元27可根據(jù)所述參考電壓源25的電壓值，所述計時器26記錄的間隔時間，電 阻22的電阻值以及電容23的電容值計算得到所述電源21的電壓值。
[0054] 圖3示出了本實施例中的電容23的充放電波形圖。所述電容從t0時刻開始充電， 到所述電容充滿電后開始放電時，所述計時器開始計時，當(dāng)所述電容23的電壓降低到與所 述參考電壓源的電壓值一致時，所述計時器記錄間隔時間t。
[0055] 具體的，所述電源21的電壓為Vcc，所述參考電壓源28的電壓為Ez，所述計時器 26記錄所述比較器24發(fā)送信號的間隔時間t，那么與所述計時器26連接的所述計算單元 27可通過公式（1)計算出所述電源的電壓，
[0056] Vcc=Ez/EXP(_t/RC) (1)
[0057] 該裝置通過計算得到電源的電壓值，無需使用專用的電源電壓指示器，避免了占 用芯片較多的資源，同時，還具有較低的成本。
[0058] 實施例2
[0059] 本發(fā)明實施例提供了另一種測量電源電壓的裝置，包括與電源31電連接的電阻 32 ;-端與所述電阻32電連接、另一端接地的電容33 ;與電源31電連接的控制裝置30,該 控制裝置30包括與電容連接的比較器34,與所述比較器34連接的參考電壓源，計時器36 以及計算單元37 ;圖4示出了本實施例之一的測量電壓電源的裝置。
[0060] 所述參考電壓源包括絕對參考電壓源38和相對參考電壓源39,所述控制裝置30 可控制所述比較器34與所述絕對參考電壓源38或所述相對參考電壓源連接39 ;
[0061] 具體的，所述控制裝置30通過一個開關(guān)元件35切換到使得所述比較器34與所述 相對參考電壓源39連接時，所述電容33從充滿狀態(tài)開始放電時，所述計時器36開始計時， 直到所述比較器34檢測到所述電容33的電壓值與所述相對參考電壓源39的電壓值相等 時，計時器記錄到該段時間的間隔時間一 11。
[0062] 進一步的，所述相對參考電壓源39的電壓可通過電阻組件來實現(xiàn)，所述電阻組件 由多個小電阻串聯(lián)形成，此處我們假設(shè)所述電阻組件包括η個電阻值相等的小電阻，所述η 個小電阻與電源電連接，其中所述比較器34的通過開關(guān)元件35與所述電阻組件中的第一 個小電阻連接，此時，所述相對參考電壓源39的電壓值為所述電源的電壓值的1/η倍，令 a=l/n，那么a為常數(shù)，且0〈a〈l。那么，根據(jù)公式（1 )，可得知公式（2)，
[0063] Vcc=aVcc/EXP(_tl/RC) ;(a 為常數(shù)，且 0〈a〈l) (2)
[0064] 進一步，可推算出公式（3)，RC=_tl/ln(a), (3)
[0065] 當(dāng)所述控制裝置30通過開關(guān)元件35控制所述比較器34連接所述絕對參考電壓 源38時，所述計時器36記錄所述電容33從充滿狀態(tài)開始放電到所述比較器34檢測到所 述電容33的電壓值與所述絕對參考電壓源38的電壓值相等時的間隔時間二t2，
[0066] 所述絕對參考電壓源38可通過芯片上的一個接口與所述比較器34連接，此時，絕 對參考電壓源38的電壓值Ez為已知量，根據(jù)公式（1 )，可得知，
[0067] Vcc=Ez/EXP(_t2/RC)， (4)
[0068] 進一步，結(jié)合公式（3)和公式（4)，所述計算單元37可通過以下公式計算出電源的 電壓，
[0069] Vcc=Ez/EXP(t2*ln (a)/tl)〇 (5)
[0070] 具體的，本發(fā)明本實施例中的所述電阻組件可以包括4個小電阻。此時，所述相對 參考電壓源39的電壓值為所述電源31的電壓值的0. 25倍。那么，根據(jù)公式（1)，可得知， 所述電源 31 的電壓為，0· 25Vcc=Vcc*EXP(-tl/RC)，進一步，可推算出，RC=-tl/ln(0. 25)， 結(jié)合公式（5 )，可推算出所述電源的電壓為
[0071] Vcc=Ez/EXP(t2*ln(0. 25)/tl) (6)
[0072] 另外，為了進一步減少公式（6)中對數(shù)的運算，我們可以首先計算出t2*ln(0.25)/ tl的值，然后通過查表的方式計算對數(shù)運算，即計算出EXP(t2*ln(0. 25)/tl)的數(shù)值，最后 得到電源的電壓值。這樣同樣可避免占用芯片的較多資源。
[0073] 從公式（5)或（6)可知，當(dāng)所述參考電壓源包括相對參考電壓源39以及絕對參考 電壓源38以及一個開關(guān)元件35時，我們只需知道當(dāng)開關(guān)元件35與所述相對參考電壓源39 連接時，所述計時器36記錄的比較器34發(fā)送信號的間隔時間一，以及當(dāng)所述開關(guān)元件35 與所述絕對參考電壓源38連接時，所述計時器36記錄的比較器34發(fā)送信號的間隔時間 二，以及所述絕對參考電壓源的電壓，就可通過所述計算單元37計算出電源的電壓值。由 于公式（5)中具有對數(shù)的運算，故我們可在所述電阻組件中設(shè)計適合數(shù)量的小電阻，方便計 算公式中的對數(shù)值。
[0074] 另外，上述的間隔時間一和間隔時間二可以是在所述電容的非連續(xù)的兩次充放電 過程中獲得。
[0075] 圖5示出了在所述電容的非連續(xù)的充放電周期里所獲得的間隔時間一和間隔時 間二的波形圖，假設(shè)此處的相對參考電壓源的電壓為〇. 25Vcc。在t0時刻，所述電容33開 始充電，當(dāng)所述電容33充電完成后并開始放電時所述計時器36開始記錄時間，直到所述電 容33的電壓值降低到與所述相對參考電壓源39的電壓值一致時，所述比較器34向所述計 時器36發(fā)送信號，所述計時器36記錄的間隔時間一為tl。在所述電容經(jīng)過多次的充放電 周期后，當(dāng)電容33在所述控制裝置30控制所述比較器與絕對參考電壓源38連接時的一次 充放電過程中，所述計時器36在所述電容33充電完成后并開始放電時再一次計時，當(dāng)所述 電容33的電壓值降低到與所述絕對參考電壓源38的電壓值相等時，所述計時器36記錄的 間隔時間二為t2。
[0076] 可選的，上述的間隔時間一和間隔時間二也可以是在所述電容相鄰的兩次充、放 電周期內(nèi)獲得的，
[0077] 圖6示出了當(dāng)所述開關(guān)元件35與所述相對參考電壓源38連接時，所述電容33的 充放電時間的波形圖，假設(shè)此處的相對參考電壓源的電壓為〇. 25Vcc。在t0時刻，所述電 容33開始充電，當(dāng)所述電容33充電完成后并開始放電時所述計時器49開始記錄時間，直 到所述電容33的電壓降低到與所述相對參考電壓源52的電壓一致時，所述比較器54向所 述計時器49發(fā)送信號，所述計時器49記錄的時間為tl。在所述電容33的下一次充放電過 程中，所述控制裝置30控制所述比較器34與所述絕對參考電壓源38連接，當(dāng)所述電容33 充電完成后并開始放電時所述計時器36開始記錄時間，直到所述電容33的電壓值降低到 與所述絕對參考電壓源38的電壓一致時，所述比較器34向所述計時器36發(fā)送信號，所述 計時器36記錄的間隔時間二時間為t2。
[0078] 在本實施例的裝置中，所述計算單元37僅通過所述計時器49記錄的間隔時間tl， 12，以及絕對參考電壓源51的電壓值計算出所述電源31的電壓。避免了使用電阻的電阻值 以及電容的電容值來計算電源的電壓，可減少誤差，使得計算出的電源的電壓值更加準(zhǔn)確。
[0079] 實施例3
[0080] 本發(fā)明實施例還提供了一種檢測裝置，該檢測裝置包括實施例1或?qū)嵤├?中的 裝置。所述檢測裝置還包括芯片，所述芯片還包括一個測溫器40,所述測溫器40可檢測所 述芯片的溫度。圖7示出了本實施例中的一種檢測裝置，同時本實施例中的計算單元47 可通過所述芯片的溫度值通過查表的方式得到上述實施例中的絕對參考電壓源48的電壓 值，本實施例中的檢測裝置上在測壓時無需在芯片上設(shè)有專用于指示所述絕對參考電壓源 的電壓值的指示器，減少使用芯片上的資源。
[0081] 具體的，首先通過溫度補償?shù)姆椒?，得到絕對參考電壓源的大致的電壓值，然后使 用查表的方式補償電壓，這樣可使得所述絕對參考電壓源的電壓值落在較小的電壓范圍 內(nèi)，繼而得到較為準(zhǔn)確的絕對參考電壓源的電壓。圖8是當(dāng)電源電壓分別為3V和2. 2V時 絕對參考電壓源的電壓與所述溫度的關(guān)系圖，通過查表的方式可較為準(zhǔn)確的查到所述絕對 參考電壓源38的電壓，繼而通過公式（5 )計算出準(zhǔn)確的電源的電壓值。
[0082] 實施例4
[0083] 本發(fā)明實施例還提供了一種溫度檢測裝置，所述溫度檢測裝置包括上述實施例1 至實施例3中的任一裝置以及與所述電容電連接的熱敏電阻。所述溫度檢測裝置一方面具 有測量溫度的功能，同時，實現(xiàn)其測溫功能的元件還具有測量電源電壓的功能。
[0084] 所述控制裝置可在所述電容從充滿狀態(tài)放電時選擇通過所述電阻或熱敏電阻進 行放電，從而進行測量電源的電壓值或測量外界環(huán)境的溫度。
[0085] 圖9示出了本實施中的一種溫度檢測裝置，當(dāng)所述電容53充滿電后準(zhǔn)備放電時， 所述控制裝置50控制所述電容53選擇通過所述電阻52進行放電，所述計時器56開始計 時，當(dāng)所述電容53的電壓值降低到與所述參考電壓源的電壓值一致時，所述計時器56記錄 間隔時間三；此處的參考電壓源可以是絕對參考電壓源58,也可以是相對參考電壓源59。
[0086] 當(dāng)所述電容53充滿電后準(zhǔn)備放電時，所述控制裝置50控制所述電容53選擇通過 所述熱敏電阻55進行放電，所述計時器56開始計時，當(dāng)所述電容53的電壓值降低到與所 述參考電壓源的電壓值一致時，所述計時器56記錄間隔時間四；
[0087] 圖10分別示出了電容53的兩次充放電時間的波形圖。
[0088] 所述計算單元47可根據(jù)所述間隔時間三t3,所述間隔時間四t4以及電阻值R1 計算所述熱敏電阻55的相應(yīng)阻值R2,其中，t3/t4=Rl/R2,那么所述熱敏電阻55的阻值為 R2=Rl*t4/t3。
[0089] 進一步的，可所述芯片可通過查表的方式得到外界環(huán)境的溫度值。
[0090] 本發(fā)明實施例還保護了一種溫控器，所述溫控器中的測溫模塊可提供溫度，通過 查表得到所述絕對參考電壓源的電壓，然后利用測溫模塊中的比較器以及計時器計算得到 所述溫控器的電源電壓。這種設(shè)計可使得溫控器的測溫模塊同時達到測溫以及測量電源電 壓的功能，無需在所述溫控器的芯片上額外設(shè)置一個專用于測量電源電壓的指示器。減少 占用了芯片的資源，還降低了成本。
[0091] 應(yīng)該理解的是，本發(fā)明所保護的電路還可用于多種電子產(chǎn)品，當(dāng)本發(fā)明所保護的 電路用于溫控器中時，也可根據(jù)所述溫控器檢測到的外界環(huán)境的溫度值計算得到絕對參考 電壓源的電壓值。
[0092] 需要說明的是，在本文中，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋非排 他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而 且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有 的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除在包括 所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[〇〇93] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種測量電源電壓的裝置，其特征在于，包括： 與電源電連接的電阻； 一端與所述電阻電連接、另一端接地的電容； 與電源電連接的控制裝置，該控制裝置包括與所述電容連接的比較器，與所述比較器 連接的參考電壓源，計時器以及計算單元； 所述計時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電到比較器檢測到電容電壓與所述參考 電壓源的電壓值相等時的間隔時間；所述計算單元根據(jù)所述參考電壓源的電壓值、所述間 隔時間、所述電阻的電阻值以及所述電容的電容值計算得到所述電源的電壓值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述計算單元通過以下公式計算所述電 源的電壓值， Vcc=Ez/EXP(-t/RC) (1) 其中， Ez:參考電壓源電壓；Vcc:電源電壓；t:間隔時間； R:電阻值；C:電容值。
3. -種測量電源電壓的裝置，其特征在于，包括： 與電源電連接的電阻； 一端與所述電阻電連接、另一端接地的電容； 與電源電連接的控制裝置，該控制裝置包括與電容連接的比較器，與所述比較器連接 的參考電壓源，計時器以及計算單元； 所述參考電壓源包括絕對參考電壓源和相對參考電壓源，所述控制裝置控制所述比較 器與所述絕對參考電壓源或所述相對參考電壓源連接；所述控制裝置控制比較器連接所述 相對參考電壓源時，所述計時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電到所述比較器檢測到所 述電容的電壓值與所述相對參考電壓源的電壓值相等時的間隔時間一，當(dāng)所述控制裝置控 制所述比較器連接所述絕對參考電壓源時，所述計時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電 到所述比較器檢測到所述電容的電壓值與所述絕對參考電壓源的電壓值相等時的間隔時 間二，所述計算單元根據(jù)所述間隔時間一、間隔時間二及絕對參考電壓源的電壓值計算得 到電源電壓值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述控制裝置控制所述比較器連接所述 相對參考電壓源時，所述電源的電壓是所述相對參考電壓源的電壓值的倍數(shù)，那么有， Vcc=aVcc/EXP(_tl/RC) ;a 為常數(shù)，且 0〈a〈l (2) 由（2)可得到 RC=-tl/ln(a) (3) 所述控制裝置控制所述比較器連接所述絕對參考電壓源時，有， Vcc=Ez/EXP(-t2/RC), (4) 由（3)和（4)可得到，Vcc=Ez/EXP(t2*ln(a)/tl) ; (5) 其中，Ez:絕對參考電壓源的電壓值；Vcc:電源的電壓值；tl:間隔時間一； t2:間隔時間二；R:電阻值；C:電容值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述間隔時間一和所述間隔時間二是 在所述電容相鄰的兩次充、放電周期內(nèi)獲得的。
6. -種包含權(quán)利要求3-5任一所述的測量電源電壓的裝置的檢測裝置，其特征在于， 包括芯片；所述芯片設(shè)有測溫器，所述測溫器可檢測所述芯片的溫度，所述計算單元根據(jù)所 述芯片的溫度可計算得到所述絕對參考電壓源的電壓值。
7. -種溫度檢測裝置，其特征在于：包括， 權(quán)利要求1-6所述的任一裝置； 與所述的任一裝置中的所述電容電連接的熱敏電阻； 所述任一裝置中的控制裝置可在所述電容從充滿狀態(tài)放電時選擇通過所述電阻或熱 敏電阻進行放電，從而進行測量電源的電壓值或測量外界環(huán)境的溫度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的溫度檢測裝置，其特征在于，所述控制裝置控制所述電容從 充滿狀態(tài)放電時選擇通過所述電阻進行放電，所述記時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放 電到比較器檢測到所述電容的電壓值與所述參考電壓源的電壓值相等時的間隔時間三； 所述控制裝置控制所述電容從充滿狀態(tài)放電時選擇通過所述熱敏電阻進行放電，所述 記時器記錄所述電容從充滿狀態(tài)開始放電到比較器檢測到所述電容的電壓值與所述參考 電壓源的電壓值相等時的間隔時間四； 所述計算單元根據(jù)所述間隔時間三，所述間隔時間四以及電阻值計算所述熱敏電阻的 相應(yīng)阻值，進一步得到外界環(huán)境的溫度值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的溫度檢測裝置，其特征在于，所述計算單元根據(jù)所述溫度值 可計算所述絕對參考電壓源的電壓值。
10. -種溫控器，其特征在于，所述溫控器包括權(quán)利要求1-9任一所述的裝置。
【文檔編號】G01R19/00GK104062482SQ201310095342
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】涂禮暉, 曹亮, 楚萃錕 申請人:艾默生電氣公司