[发明专利]一种基于12位ADC实现高精度测温的电路及方法

说明书

本发明公开了一种基于12位ADC实现高精度测温的电路及方法，克服现有技术的精度与成本无法同时兼顾的问题，包括依次连接的惠斯通电桥模块、差分模块和采样模块，所述采样模块包括模数转换器ADC，所述模数转换器ADC为12位，经过所述模数转换器ADC采样后的数据转换后可得到温度值。本发明的电路和方法无需增加成本，降低产品软硬件的设计负担，易于计算和实现，实现高精度的同时降低成本，易于批量生产。

技术领域

本发明涉及测温设备领域，尤其是涉及一种成本低易于实现的基于12位ADC实现高精度测温的方法。

背景技术

电子体温计由温度传感器，液晶显示器，纽扣电池，专用集成电路及其他电子元器件组成。能快速准确地测量人体体温，与传统的水银玻璃体温计相比，具有读数方便，测量时间短，测量精度高，能记忆并有蜂鸣提示的优点，尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合于家庭，医院等场合使用。电子体温计要实现精确测温，需要高精度的ADC模块采集热敏电阻丝的阻值，然后将阻值通过算法转换成温度。市场上大部分MCU自带12位的ADC无法将精度做到0.01℃，而市面上少部分能够实现0.01℃精度的电子体温计，都是单独购买24位ADC模块，或者用MCU自带的12位ADC将精度做低，大部分是将精度做到0.1℃。现有技术中，如果单独购买24位ADC实现0.01℃的精度，会增加产品的成本，由于增加了一颗物料，产品在软硬件设计上都增加了负担。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种高精度电子体温计”，其公告号CN210071167U，包括电源模块、控制模块、温度检测模块、蓝牙模块和手机APP；所述电源模块分别与所述控制模块、蓝牙模块连接；所述控制模块与实施时温度检测模块连接；所述蓝牙模块通过手机蓝牙功能与所述手机APP进行通信；本发明采用具有高精度ADC的集成电路U3为核心，并搭配高精度NTC温度传感器及高性能蓝牙4.0模块，能够实现温度测量误差不大于0.1℃。该方案中电子体温计的精度只能达到0.1℃，无法实现低成本高精度，增加了产品的软硬件设计负担。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的精度与成本无法同时兼顾的问题，提供一种基于12位ADC实现高精度测温的方法，本发明采样后的数据通过转换可以得到温度值，通过本发明的方案可以让体温计实现0.01℃的高精度同时无需增加成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于12位ADC实现高精度测温的电路，包括依次连接的惠斯通电桥模块、差分模块和采样模块，所述采样模块包括模数转换器ADC，所述模数转换器ADC为12位，经过所述模数转换器ADC采样后的数据转换后可得到温度值。

作为优选，所述惠斯通电桥模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻Rx，电源VDD与电阻R1一端和电阻Rx一端相连接，电阻R1另一端分别与电阻R2一端和差分模块正向输入端相连接，电阻Rx另一端分别与电阻R3一端和差分模块负向输入端相连接，电阻R2另一端和电阻R3另一端均接地。

作为优选，所述电阻Rx为测温热敏电阻。

作为优选，所述电阻R1另一端与电阻R2一端之间为V0点，电阻Rx另一端与电阻R3一端之间为V1点。

作为优选，所述差分模块包括差分放大器X4，差分放大器X4的P+端为正向输入端，差分放大器X4的P-端为负向输入端，差分放大器的输出端与采样模块相连接。

一种基于12位ADC实现高精度测温的方法，采用权利要求1-5任意一项所述的一种基于12位ADC实现高精度测温的方法，包括以下步骤：

S1：使用惠斯通电桥模块进行测温得到差分电压ΔV；

S2：将差分电压ΔV通过差分模块放大之后进入单片机的12位模数转换器ADC；

S3：经过12位模数转换器ADC采样后的数据通过转换得到温度值并达到0.01℃的精度。