测量电源电压的装置及包含其的温度检测装置及温控器

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——测量电源电压的装置及包含其的温度检测装置及温控器。该专利由艾默生电气公司申请，并于2017年7月25日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及电子控制领域，具体涉及一种测量电源电压的装置及包含其的温度检测装置及温控器。

发明背景

目前随着芯片技术的发展，其成本越来越低，而性能越来越强大，这使其应用无处不在，遍及各个领域，例如，电机控制，消费类电子，游戏设备，工业控制与自动化，和白色家电等。

在现有技术中的设有电源电压指示器的芯片中，所述电源电压指示器的元件集成在芯片内部，将占用芯片内部较多的资源，这将无法保证芯片的优良性能，同时，具有电源电压指示器的芯片具有较高的成本，不利于生产销售。因此，需要对现有技术中的装置进行改进，在降低成本的同时保证装置的多功能性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种成本较低，结构简单，并且能够在一个模块上实现多种功能的测量电源电压的装置，包括：与电源电连接的电阻；一端与所述电阻电连接、另一端接地的电容；与电源电连接的控制装置，该控制装置包括与所述电容连接的比较器，与所述比较器连接的参考电压源，计时器以及计算单元。

所述计时器记录所述电容从充满状态开始放电到比较器检测到电容电压与所述参考电压源的电压值相等时的间隔时间；所述计算单元根据所述参考电压源的电压值、所述间隔时间、所述电阻的电阻值以及所述电容的电容值计算得到所述电源的电压值。

本发明还提供了一种测量电源电压的装置，包括：与电源电连接的电阻；一端与所述电阻电连接、另一端接地的电容；与电源电连接的控制装置，该控制装置包括与电容连接的比较器，与所述比较器连接的参考电压源，计时器以及计算单元。

所述参考电压源包括绝对参考电压源和相对参考电压源，所述控制装置控制所述比较器与所述绝对参考电压源或所述相对参考电压源连接；所述控制装置控制比较器连接所述相对参考电压源时，所述计时器记录所述电容从充满状态开始放电到所述比较器检测到所述电容的电压值与所述相对参考电压源的电压值相等时的间隔时间一，当所述控制装置控制所述比较器连接所述绝对参考电压源时，所述计时器记录所述电容从充满状态开始放电到所述比较器检测到所述电容的电压值与所述绝对参考电压源的电压值相等时的间隔时间二，所述计算单元根据所述间隔时间一、间隔时间二及绝对参考电压源的电压值计算得到电源电压值。

上述装置的所述间隔时间一和所述间隔时间二是在所述电容相邻的两次充、放电周期内获得的。

本发明还提供了一种包含上述的任一测量电源电压的装置的检测装置，包括芯片；所述芯片设有测温器，所述测温器可检测所述芯片的温度，所述计算单元根据所述芯片的温度可计算得到所述绝对参考电压源的电压值。

本发明还提供了一种温度检测装置，包括，上述的任一装置；与上述的任一装置中的所述电容电连接的热敏电阻；上述任一装置中的控制装置可在所述电容从充满状态放电时选择通过所述电阻或热敏电阻进行放电，从而进行测量电源的电压值或测量外界环境的温度。

上述的温度检测装置的所述控制装置控制所述电容从充满状态放电时选择通过所述电阻进行放电，所述记时器记录所述电容从充满状态开始放电到比较器检测到所述电容的电压值与所述参考电压源的电压值相等时的间隔时间三；所述控制装置控制所述电容从充满状态放电时选择通过所述热敏电阻进行放电，所述记时器记录所述电容从充满状态开始放电到比较器检测到所述电容的电压值与所述参考电压源的电压值相等时的间隔时间四。

所述计算单元根据所述间隔时间三，所述间隔时间四以及电阻值计算所述热敏电阻的相应阻值，进一步得到外界环境的温度值。

上述温度检测装置的所述计算单元根据所述温度值可计算所述绝对参考电压源的电压值。

本发明还提供了一种温控器，所述温控器包括上述的任一装置。本发明提供的一种或几种实施例的测量电源电压的装置适用于各种芯片上，所述芯片里没有专用于检测电源电压的电源电压指示器，但可通过芯片上的一个功能模块中的电阻，电容，以及控制装置检测出该装置的电源的电压值。

进一步的，所述控制装置包括比较器，参考电压源，计时器以及计算单元，计时器从所述电容从充满状态开始放电时开始计时，在比较器检测 到电容的放电电压值与相对参考电压源的电压值相等时，计时器测得间隔时间，所述计算单元通过计时器记录的间隔时间以及参考电压源的电压值、电阻的电阻值以及电容的电容值计算得到所述电源的电压值。

本发明提供的一种或几种实施例的另一种测量电源电压的装置，其中，所述控制装置中的参考电压源包括绝对参考电压源和相对参考电压源，控制装置控制比较器与相对参考电压源连接，计时器从所述电容从充满状态开始放电时开始计时，在比较器检测到电容的放电电压值与相对参考电压源的电压值相等时，计时器测得间隔时间一，控制装置控制比较器与绝对参考电压源连接，计时器以同样的方式记录间隔时间二，所述计算单元可根据间隔时间一，间隔时间二及绝对参考电压源的电压值计算得到电源的电压值。该控制装置中的计算单元可避免使用电阻的阻值以及电容的电容值计算电源的电压值。

上述的控制装置可控制计时器在电容的非连续的两次充放电过程中分别记录上述的间隔时间一和间隔时间二，可避免控制装置中的计时器频繁地计时；另外，所述计时器也可在电容的连续的两次充放电过程中记录间隔时间一和间隔时间二，使得计算得到的电源电压值更为准确。

本发明提供的一种或几种实施例的温控器可使用芯片的一个测温模块同时实现测温和测压功能。在保证芯片的各个功能的正常使用的同时，避免了占用所述芯片的较多资源。