[发明专利]数码显示温度检测系统和数码显示温度检测方法

权利要求书

1.一种数码显示温度检测系统，由负温度系数(简称为NTC)热敏电阻传感器探头(1)、模拟电压信号采集电路(2)、仪器放大器(3)、模/数转换器(4)、微处理器(5)、驱动芯片(6)，数码显示器(7)依次连接组成，其特征在于：

a.模拟电压信号采集电路(2)，采用结构简单的惠斯通电桥，由NTC热敏电阻R_t和3个电阻值恒为R₀的电阻R₁、R₂和R₃作为电桥的桥臂，R_t一端接地，接地的对角端接直流电压U₀，R_t另一端为高电压输出端，其电压值为U₊，高电压输出端的对角端为低电压输出端，其电压值为U_-，稳压片为电桥提供直流电压U₀，电桥两端输出的模拟电压信号是要输入仪器放大器(3)进行增益的模拟电压信号U_in＝U₊-U_-；

b.仪器放大器(3)由仪器放大器集成电路和反馈电阻R_G组成，增益的大小由反馈电阻R_G的取值调节；

c.微处理器(5)采用8位字长的单片机，接收并处理12位的模/数转换器(4)传送的数字电压信号；

d.驱动芯片(6)由14个Darlington管组成，在微处理器(5)的控制下，驱动数码显示器(7)，进行动态扫描显示。

2.如权利要求1所述的数码显示温度检测系统，其特征在于：根据系统分辨率和测量范围与模拟电压信号采集电路(2)中的电桥电阻的阻值R₀、电桥电压U₀和仪器放大器(3)的增益G的解析关系建立电路参数R₀、U₀和G的选取准则，首先，确定R₀的取值，使R₀尽量接近R_t的最小值，即最高温度对应的电阻值；接下来，确定电桥电压值U₀和仪器放大器增益G的乘积GU₀的取值，U₀与G的乘积GU₀的确定要分为分辨率优先确保和测量范围优先确保两种情况，如果分辨率优先确保，首先将已经确定的R₀的值、预期检测的最低温度值T和与其相应的NTC热敏电阻的阻值R_t代入分辨率表达式按要确保的分辨率求得U₀与G的乘积GU₀的取值范围并从中选取较小的且容易实现的值，然后，将已经确定的R₀的值、GU₀的取值和与预期检测的最低温度值T相应的NTC热敏电阻的阻值R_tmax代入仪器放大器输出的最大模拟电压表达式如果式中U_outmax的值不大于模/数转换器要求输入的最高模拟电压值，则说明预期检测的最低温度值T是可以实现的，并可以按上述步骤试探选取更小的最低检测温度值，反之，如果式中U_outmax的值大于模/数转换器要求输入的最高模拟电压值，则说明预期检测的最低温度值T是不可以实现的，应按上述步骤试探选取较大的最低检测温度值，重新确定GU₀的取值；如果测量范围优先确保，首先将已经确定的R₀的值和与预期检测的最低温度值T相应的NTC热敏电阻的阻值R_tmax代入仪器放大器输出的最大模拟电压表达式令U_outmax不大于模/数转换器要求输入的最高模拟电压值，从而求得U₀与G的乘积GU₀的取值范围，并从中选取较大的且容易实现的取值，接下来将已经确定的R₀的值、GU₀的取值、预期检测的最低温度值T和与其相应的NTC热敏电阻的阻值R_t代入分辨率表达式求得分辨率从而求得检测的温度步长，即模/数转换器的电压步长/最后，根据实际电路和系统工作性能的要求，分配U₀和G各自的取值。

3.如权利要求1所述的数码显示温度检测系统，其特征在于：温度传感器探头(1)是采用低温烧结新工艺制备的片式NTC热敏电阻，用环氧树脂将其固定在黄铜外壳内，制成温度检测的传感器探头。