[发明专利]一种脉冲调制温度传感器的校准系统与校准方法

权利要求书

1.一种脉冲调制温度传感器的校准系统，其特征在于，包括脉冲数字转换模块(100)和温度控制模块(200)；

所述脉冲数字转换模块(100)，用于根据基准时钟将输出脉冲转换成与温度呈线性关系的数字输出值，包括：

温度传感器延迟模块(110)，用于产生与温度相关的输出脉冲；

基准振荡器(120)，用于产生基准时钟；

计数器(130)，用于在基准时钟控制下对输出脉冲进行计数，产生与温度呈线性关系的数字输出值；

发射模块(140)，用于将所述计数器(130)产生的数字输出值发射至所述温度控制模块(200)；

所述温度控制模块(200)，用于获取参考温度的实际数字输出值，并根据已存储的参考温度的仿真数字输出值计算得到偏差值，根据偏差值对温度传感器的数字输出值进行校准，包括：

存储单元(210)，用于存储数字输出值和参考温度的仿真数字输出值；

处理器(220)，用于根据存储的仿真数字输出值和实际数字输出值计算偏差值，根据偏差值对温度传感器的数字输出值进行校准；

接收模块(230)，用于接收所述发射模块(140)发送的数字输出值并将数字输出值传输至所述存储单元(210)。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲调制温度传感器的校准系统，其特征在于，所述温度传感器延迟模块(110)包括：

反相器阵列(111)，用于对温度传感器输入使能信号产生延迟，获得与温度相关的延迟信号；

与门(112)，用于将温度传感器输入的使能信号和延迟信号转换成与温度相关的输出脉冲。

3.根据权利要求1所述的一种脉冲调制温度传感器的校准系统，其特征在于，所述基准振荡器(120)包括：

偏置电流源(121)，用于调节MOS器件参数，产生偏置电流；

环形振荡器(122)，用于在偏置电流作用下产生基准时钟。

4.一种脉冲调制温度传感器的校准方法，其特征在于，包括脉冲数字转换模块(100)和温度控制模块(200)；

所述脉冲数字转换模块(100)包括温度传感器延迟模块(110)、基准振荡器(120)、计数器(130)、发射模块(140)；

所述温度传感器延迟模块(110)包括反相器阵列(111)和与门(112)；

所述基准振荡器(120)包括偏置电流源(121)和环形振荡器(122)；

所述温度控制模块(200)包括存储单元(210)、处理器(220)、接收模块(230)；

所述校准方法包括以下步骤：

步骤A、建立使温度传感器的数字输出值与温度呈线性关系的、可在工程上实现的理论方法；

步骤B、根据所述理论方法构建所述脉冲数字转换模块(100)，产生与温度呈线性关系的数字输出值；

步骤C、所述温度控制模块(200)获取参考温度的实际数字输出值，根据存储的仿真数字输出值和实际数字输出值计算偏差值，根据偏差值对温度传感器的数字输出值进行校准。

5.根据权利要求4所述的脉冲调制温度传感器的校准方法，其特征在于，所述步骤A包括：

A1、建立所述反相器阵列(111)中单个反相器的延迟时间与温度的关系式；

A2、分析所述关系式中工艺参数与温度的相关程度，确定与温度弱相关的工艺参数；

A3、分离所述与温度弱相关工艺参数，将延迟时间与温度的关系式整理为

其中t_p1表示信号经单个反相器产生的延迟时间，T表示温度，α_u表示工艺常数，n型硅和p型硅的α_u值分别是-2.4和-2.2，PR₁表示单个反相器中与温度弱相关的工艺参数；

A4、分析带有所述偏置电流源(121)和环形振荡器(122)的基准振荡器(120)输出信号周期与温度的关系，得到：

其中t_a表示输出信号周期，T表示温度，PR'表示基准振荡器(120)中与温度弱相关的工艺参数；

A5、在A3、A4中理论分析的基础上，建立关于温度的线性函数