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一种采集地偏移的水温电路及其方法

阅读：7发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种采集地偏移的水温电路及其方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明一种采集地偏移的水温电路及其方法属于汽车领域，包括单片机电源接口通过ACC 电压采集电路连接ACC电源，单片机接口连接控制采集偏移电压电路，单片机的A/D接口分别连接偏移电压采集电路和水温传感器电阻采集电路；控制采集偏移电压电路分别连接二极管 D的一端和电阻R5的一端，二极管D的另一端连接三极管 VT1的基极，三极管VT1的发射极连接三极管VT2的基极，三极管VT2的发射极连接水温传感器电阻采集电路，三极管VT2的集电极分别连接电阻R3的一端和三极管VT1的集电极，电阻R3的另一端分别连接电源ACC和电阻R5的另一端；本发明有效的解决了由于偏移问题产生的水温表指示不准确的问题。，下面是一种采集地偏移的水温电路及其方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种采集地偏移的水温电路，其特征在于，包括ACC 电压采集电路（1）、控制采集偏移电压电路（2）、偏移电压采集电路（3）、水温传感器电阻采集电路（4）、单片机（5）、二极管D、三极管VT1、三极管VT2、电阻R3和电阻R5；所述单片机（5）电源接口通过ACC电压采集电路（1）连接ACC电源，所述单片机（5）接口连接控制采集偏移电压电路（2），所述单片机（5）的A/D接口分别连接偏移电压采集电路（3）和水温传感器电阻采集电路（4）；所述控制采集偏移电压电路（2）分别连接二极管D的一端和电阻R5的一端，所述二极管D的另一端连接三极管VT1的基极，三极管VT1的发射极连接三极管VT2的基极，三极管VT2的发射极连接水温传感器电阻采集电路（4），三极管VT2的集电极分别连接电阻R3的一端和三极管VT1的集电极，电阻R3的另一端分别连接电源ACC和电阻R5的另一端；
所述偏移电压采集电路（3）包括电阻R1和电阻R2；所述单片机（5）的A/D接口分别连接电阻R1的一端和电阻R2的一端，所述电阻R1与电阻R2的交点为VA，所述电阻R1的另一端连接5V电源，所述电阻R2的另一端连接水温传感器电阻采集电路（4）；
所述水温传感器电阻采集电路（4）包括电阻R4、电阻R7和电阻RL；所述电阻R2分别连接电阻R4的一端和电阻RL的一端，所述电阻R4的另一端分别连接电阻R7的一端和三极管VT2的发射极，所述电阻R4、电阻R7与三极管VT2发射极的交点为VB；所述R7的另一端连接单片机（5）的A/D接口，所述电阻RL的另一端连接V0端,VO端为水温传感器GND；
ACC电压采集电路（1）需为采集水温传感器电阻RL提供上拉电源；单片机（5）通过控制采集偏移电压电路（2）输出高使能，控制三极管VT1、三极管VT2构成的达林顿管不工作，通过偏移电压采集电路（3）采集VA电压，关闭ACC电压影响，水温传感器电阻采集电路（4）不进行采集；根据VA的电压值判断当前水温传感器电阻采集电路（4）的接地端GND是否处于偏移状态，若不是偏移状态，单片机（5）通过控制采集偏移电压电路（2）输出低使能，控制所述达林顿管工作，通过水温传感器电阻采集电路（4）采集VB电压，采集VB时燃油传感器电压使用ACC电压作为上拉电源，偏移电压采集电路不进行采集；处于偏移状态，判定出偏移电压值后，补偿ACC电压来校准VA的采集电压，保证水温指示准确。
2.根据权利要求1所述一种采集地偏移的水温电路，其特征在于，所述ACC电压采集电路（1）包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C1和电容C2；所述单片机（5）电源接口分别连接电阻R8的一端和电容C1的一端，所述电阻R8的另一端分别连接电容C2的一端、电阻R9的一端和电阻R10的一端，所述电容C2的另一端分别连接电阻R9的另一端、地线和电容C1的另一端，所述电阻R10的另一端连接电源ACC。
3.根据权利要求1所述一种采集地偏移的水温电路，其特征在于，所述控制采集偏移电压电路（2）包括电阻R6和三极管VT3；所述单片机（5）接口连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接三极管VT3的基极，所述三极管VT3的发射极连接地线，所述三极管VT3的集电极分别连接电阻R5和二极管D。
4.一种基于权利要求1-3任一所述采集地偏移的水温电路实现的采集地偏移的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、通过ACC电压采集电路（1）实时采集ACC电压，并提供采集水温传感器电阻RL的上拉电源；
步骤b、单片机（5）通过控制采集偏移电压电路（2）输出高500ms时，控制达林顿管不工作，通过偏移电压采集电路（3）采集VA电压，关闭ACC电压影响，水温传感器电阻采集电路（4）不进行采集；
步骤c、根据VA的电压值判断当前GND是否处于偏移状态，若不是偏移状态，进行步骤d，若处于偏移状态，进行步骤e；
步骤d、单片机（5）通过控制采集偏移电压电路（2）输出低500ms时，控制达林顿管工作，通过水温传感器电阻采集电路（4）采集VB电压，VB为燃油传感器电压使用ACC电压作为上拉电源，偏移电压采集电路（3）不进行采集；
步骤e、判定出偏移电压值后，补偿ACC电压来校准VA的采集电压，保证水温指示准确。
5.根据权利要求4所述一种采集地偏移的方法，其特征在于，步骤c中根据VA的电压值，对公式V0=5V-（VA*2）计算，得到V0值，V0为实际水温传感GND的值；
当V0=0V时，说明不是在偏移状态,执行步骤d；
当V0>0V时，说明是在正偏移状态；ACC电压要加上正向偏置的电压后采集水温传感器的电阻值；
当V0<0V时，说明是在负偏移状态；ACC电压要减掉负向偏置的电压采集计算水温传感器的阻值。

说明书全文

一种采集地偏移的水温电路及其方法

技术领域

[0001] 本发明属于汽车领域，具体涉及一种采集地偏移的水温电路及其方法。

背景技术

[0002] 整车环境下，水温传感器是通过发动机与整车相连，仪表是直接接在整车车身上，由于发动机是一直震动的载体，并且发动机GND是与仪表不在同一个节点接地，所以会产生一个±1V左右的电压差，这种电压差会导致水温采集不准，并伴随着指示不准；并且无正反向偏移比较，所以整车上出现了水温表指示不准的现象。

发明内容

[0003] 针对上述问题，本发明的目的在于提供一种采集地偏移的水温电路及其方法。

[0004] 本发明的目的是这样实现的：

[0005] 一种采集地偏移的水温电路，包括ACC电压采集电路、控制采集偏移电压电路、偏移电压采集电路、水温传感器电阻采集电路、单片机、二极管D、三极管VT1、三极管VT2、电阻R3和电阻R5；所述单片机电源接口通过ACC电压采集电路连接ACC电源，所述单片机接口连接控制采集偏移电压电路，所述单片机的A/D接口分别连接偏移电压采集电路和水温传感器电阻采集电路；所述控制采集偏移电压电路分别连接二极管D的一端和电阻R5的一端，所述二极管D的另一端连接三极管VT1的基极，三极管VT1的发射极连接三极管VT2的基极，三极管VT2的发射极连接水温传感器电阻采集电路，三极管VT2的集电极分别连接电阻R3的一端和三极管VT1的集电极，电阻R3的另一端分别连接电源ACC和电阻R5的另一端。

[0006] 进一步地，所述ACC电压采集电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C1和电容C2；所述单片机电源接口分别连接电阻R8的一端和电容C1的一端，所述电阻R8的另一端分别连接电容C2的一端、电阻R9的一端和电阻R10的一端，所述电容C2的另一端分别连接电阻R9的另一端、地线和电容C1的另一端，所述电阻R10的另一端连接电源ACC。

[0007] 进一步地，所述控制采集偏移电压电路包括电阻R6和三极管VT3；所述单片机接口连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接三极管VT3的基极，所述三极管VT3的发射极连接地线，所述三极管VT3的集电极分别连接电阻R5和二极管D。

[0008] 进一步地，所述偏移电压采集电路包括电阻R1和电阻R2；所述单片机的A/D接口分别连接电阻R1的一端和电阻R2的一端，所述电阻R1与电阻R2的交点为VA，所述电阻R1的另一端连接5V电源，所述电阻R2的另一端连接水温传感器电阻采集电路。

[0009] 进一步地，所述水温传感器电阻采集电路包括电阻R4、电阻R7和电阻RL；所述电阻R分别连接先祖R4的一端和电阻RL的一端，所述电阻R4的另一端分别连接电阻R7的一端和三极管VT2的发射极，所述R7的另一端连接单片机的A/D接口，所述电阻RL的另一端连接V0端,VO端为水温传感器GND。

[0010] 一种基于所述采集地偏移的水温电路实现的采集地偏移的方法，包括以下步骤：

[0011] 步骤a、通过ACC电压采集电路实时采集ACC电压，并提供采集水温传感器电阻RL的上拉电源；

[0012] 步骤b、单片机通过控制采集偏移电压电路输出高500ms时，控制达连顿管不工作，通过偏移电压采集电路采集VA电压，关闭ACC电压影响，水温传感器电阻采集电路不进行采集；

[0013] 步骤c、根据VA的电压值判断当前GND是否处于偏移状态，若不是偏移状态，进行步骤d，若处于偏移状态，进行步骤e；

[0014] 步骤d、单片机通过控制采集偏移电压电路输出低500ms时，控制达连顿管工作，通过水温传感器电阻采集电路采集VB电压，VB为燃油传感器电压使用ACC电压作为上拉电源，偏移电压采集电路不进行采集；

[0015] 步骤e、判定出偏移电压值后，补偿ACC电压来校准VA的采集电压，保证水温指示准确。

[0016] 进一步地，步骤c中根据VA的电压值，对公式V0＝5V-计算，得到V0值，V0为实际水温传感GND的值；

[0017] 当V0＝0V时，说明不是在偏移状态,执行步骤d；

[0018] 当V0>0V时，说明是在正偏移状态；ACC电压要加上正向偏置的电压后采集水温传感器的电阻值；

[0019] 当V0<0V时，说明是在负偏移状态；ACC电压要减掉负向偏置的电压采集计算水温传感器的阻值。

[0020] 有益效果：

[0021] 本发明提供了一种采集地偏移的水温电路及其方法，通过ACC电压采集电路、偏移电压采集电路和水温传感器电阻采集电路采集ACC电压、偏移电压和水温电压；再结合方法通过采集ACC电压实时采集ACC电压，单片机通过控制采集偏移电压电路输出高使能，判断是否在偏移状态，若在偏移状态，判断出偏移电压值，补偿ACC电压来校准VA的采集电压；本发明能够在产生偏移状态时，通过补偿的方式保证水温表指示准确，本发明有效的解决了由于偏移问题产生的水温表指示不准确的问题。附图说明

[0022] 图1是本发明结构框图。

[0023] 图中：1ACC电压采集电路、2控制采集偏移电压电路、3偏移电压采集电路、4水温传感器电阻采集电路、5单片机。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

[0025] 具体实施方式一

[0026] 一种采集地偏移的水温电路，如图1所示，包括ACC电压采集电路1、控制采集偏移电压电路2、偏移电压采集电路3、水温传感器电阻采集电路4、单片机5、二极管D、三极管VT1、三极管VT2、电阻R3和电阻R5；所述单片机5电源接口通过ACC电压采集电路1连接ACC电源，所述单片机5接口连接控制采集偏移电压电路2，所述单片机5的A/D接口分别连接偏移电压采集电路3和水温传感器电阻采集电路4；所述控制采集偏移电压电路2分别连接二极管D的一端和电阻R5的一端，所述二极管D的另一端连接三极管VT1的基极，三极管VT1的发射极连接三极管VT2的基极，三极管VT2的发射极连接水温传感器电阻采集电路4，三极管VT2的集电极分别连接电阻R3的一端和三极管VT1的集电极，电阻R3的另一端分别连接电源ACC和电阻R5的另一端。

[0027] 工作原理：ACC电压采集电路1实时采集ACC电源电压，作为水温传感器电阻采集电路4标记应用的ACC电压值，单片机5通过控制采集偏移电压电路2输出高使能，让达林顿管不工作，即三极管VT1和三极管VT2不工作，通过偏移电压采集电路3采集VA电压，判断是否处于偏移状态，若不是在偏移状态，单片机5通过控制采集偏移电压电路2输出低使能，让达林顿管工作，通过水温传感器电阻采集电路4采集VB电压，作为水温指示；若是在偏移状态，判断水温传感器GND是处于正偏还是负偏，若是正偏压，ACC电压要加上正向偏置的电压后采集水温传感器的电阻值，作为水温指示，若是负偏压，ACC电压要减掉负向偏置的电压采集计算水温传感器的阻值，作为水温指示。

[0028] 本实施例中电阻R3阻值为1k，电阻R5阻值为100k，二极管D为稳压二极管，型号为IN4730A，三极管VT1和三极管VT2型号均为9013，三极管VT1和三极管VT2组成达林顿电路，压降为0.7V。

[0029] 具体实施方式二

[0030] 在具体实施方式一的基础上，所述ACC电压采集电路1包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C1和电容C2；所述单片机5电源接口分别连接电阻R8的一端和电容C1的一端，所述电阻R8的另一端分别连接电容C2的一端、电阻R9的一端和电阻R10的一端，所述电容C2的另一端分别连接电阻R9的另一端、地线和电容C1的另一端，所述电阻R10的另一端连接电源ACC。

[0031] 电阻R8和电阻R10阻值均为33k，电阻R9阻值为10k，电容C1和电容C2均为103电容。

[0032] 具体实施方式三

[0033] 在具体实施方式一的基础上，所述控制采集偏移电压电路2包括电阻R6和三极管VT3；所述单片机5接口连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接三极管VT3的基极，所述三极管VT3的发射极连接地线，所述三极管VT3的集电极分别连接电阻R5和二极管D。

[0034] 电阻R6阻值为10k，三极管VT3型号为9013。

[0035] 具体实施方式四

[0036] 在具体实施方式一的基础上，所述偏移电压采集电路3包括电阻R1和电阻R2；所述单片机5的A/D接口分别连接电阻R1的一端和电阻R2的一端，所述电阻R1与电阻R2的交点为VA，所述电阻R1的另一端连接5V电源，所述电阻R2的另一端连接水温传感器电阻采集电路4。

[0037] 电阻R1和电阻R2阻值均为100k。

[0038] 具体实施方式五

[0039] 在具体实施方式三的基础上，所述水温传感器电阻采集电路4包括电阻R4、电阻R7和电阻RL；所述电阻R分别连接先祖R4的一端和电阻RL的一端，所述电阻R4的另一端分别连接电阻R7的一端和三极管VT2的发射极，所述R7的另一端连接单片机5的A/D接口，所述电阻RL的另一端连接V0端,VO端为水温传感器GND。

[0040] 电阻R4阻值为50k，电阻R7阻值为330k，电阻RL为传感器阻值。

[0041] 具体实施方式六

[0042] 一种具体实施方式一至五所述采集地偏移的水温电路实现的采集地偏移的方法，包括以下步骤：

[0043] 步骤a、通过ACC电压采集电路1实时采集ACC电压，并提供采集水温传感器电阻RL的上拉电源；

[0044] 步骤b、当控制采集偏移电压电路2输出高500ms时，控制达连顿管不工作，通过偏移电压采集电路3采集VA电压，关闭ACC电压影响，水温传感器电阻采集电路4不进行采集；

[0045] 步骤c、根据VA的电压值判断当前GND是否处于偏移状态，若不是偏移状态，进行步骤d，若处于偏移状态，进行步骤e；

[0046] 步骤d、当单片机控制是否采集偏移电压电路2输出低500ms时，控制达连顿管工作，通过水温传感器电阻采集电路4采集VB电压，VB为燃油传感器电压使用ACC电压作为上拉电源，偏移电压采集电路3不进行采集；

[0047] 步骤e、判定出偏移电压值后，补偿ACC电压来校准VA的采集电压，保证水温指示准确。

[0048] 本实施方式中所述ACC为整车电池电压，ACC＝Vkey*(33K+10K)/10K＝Vkey*4.3，Vkey为单片机采集ACC电压值。

[0049] 电阻RL为传感器阻值，达林顿电路压降为0.7V，得到下列公式：

[0050] VB＝(ACC-0.7-V0)(R4+RL)/(R3+R4+RL)+VO；

[0051] 经过推到后，得到下列公式：

[0052] RL＝[VB*(R3+R4)-V0*R3-R4*(ACC-0.7)]/(ACC-0.7-VB)。

[0053] 具体实施方式七

[0054] 在具体实施方式六的基础上，步骤c中根据VA的电压值，对公式V0＝5V-V0*2计算，得到V0值，V0为实际水温传感GND的值；

[0055] 当V0＝0V时，说明不是在偏移状态,执行步骤d；

[0056] 在没有地偏移的情况下：VA＝2.5V，V0＝0V；

[0057] 当V0>0V时，说明是在正偏移状态；ACC电压要加上正向偏置的电压后采集水温传感器的电阻值；

[0058] 当V0<0V时，说明是在负偏移状态；ACC电压要减掉负向偏置的电压采集计算水温传感器的阻值。

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