低功耗溫度傳感系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低功耗溫度傳感系統，包括低頻時鐘產生器、與低頻時鐘產生器相連的開關、第一電流產生器、第二電流產生器、第一電阻、第二電阻、與第一電阻及第二電阻相連的模數轉換器及與第一電流產生器及第二電流產生器相連的正負溫度判斷模塊，低頻時鐘產生器產生控制系統工作的使能信號及時鐘信號，第一電流產生器與第二電流產生器分別產生代表溫度的電流信號至模數轉換器及正負溫度判斷模塊，模數轉換器通過控制第一電阻或第二電阻的大小對接收到的電壓信號進行比較并輸出溫度值，正負溫度判斷模塊對接收到的電流信號進行比較并輸出代表溫度正負的電平信號。本實用新型精度高、線性度好、測量范圍寬且工藝依賴性低。
【專利說明】
低功耗溫度傳感系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及集成電路領域，特別是涉及一種低功耗溫度傳感系統。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，溫度傳感器在傳感器市場占有最大的市場份額，其廣泛應用于生產生活的各個領域中。除了用于探測系統溫度本身之外，溫度傳感器的熱轉換方式常常被用來測量流量、輻射、氣體壓力、氣體種類、濕度、熱化學反應等以熱形式為媒介的物理量，從而把它們轉換為電信號。且溫度傳感器也被廣泛應用于生物醫學領域、航空航天、工業及消費電子領域中。
[0003]現有的溫度傳感器通常是利用半導體器件的溫度特性，將溫度轉換為電壓信號輸出，再送至高輸入阻抗的模數轉換器，從而轉換為數字信號。
[0004]如今，溫度傳感器正向著高精度，高可靠性，寬測量范圍，高線性度，小尺寸，低成本，低功耗的集成化、數字化、智能化發展。然而，現有的溫度傳感器往往功耗很高，且精度不尚。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種低功耗溫度傳感系統，使得溫度傳感系統具有精度高、線性度好、測量范圍寬且工藝依賴性低等特點。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種低功耗溫度傳感系統，包括低頻時鐘產生器、與低頻時鐘產生器相連的開關、與開關相連的第一電流產生器、與開關相連的第二電流產生器、與第一電流產生器相連的第一電阻、與第二電流產生器相連的第二電阻、與第一電阻及第二電阻相連的模數轉換器及與第一電流產生器及第二電流產生器相連的正負溫度判斷模塊，所述低頻時鐘產生器產生控制系統工作的使能信號及時鐘信號，所述第一電流產生器與所述第二電流產生器分別產生代表溫度的電流信號至所述模數轉換器及所述正負溫度判斷模塊，所述模數轉換器通過控制所述第一電阻或所述第二電阻的大小對接收到的電壓信號進行比較并輸出溫度值，所述正負溫度判斷模塊對接收到的電流信號進行比較并輸出代表溫度正負的電平信號。
[0007]所述第一電流產生器為與溫度成正比的電流產生器，所述第二電流產生器為與溫度無關的電流產生器，所述第一電阻為可調電阻。
[0008]所述低頻時鐘產生器的使能信號端與所述開關的控制端相連，所述低頻時鐘產生器的時鐘信號端與所述模數轉換器的時鐘信號端及所述正負溫度判斷模塊的控制端相連，所述開關的一端及所述低頻時鐘產生器的電源端與電源相連，所述開關的另一端與所述第一電流產生器的輸入端及所述第二電流產生器的輸入端相連。
[0009]所述第一電流產生器的輸出端與所述第一電阻的一端、所述正負溫度判斷模塊的一輸入端及所述模數轉換器的一輸入端相連，所述第二電流產生器的輸出端與所述第二電阻的一端、所述正負溫度判斷模塊的另一輸入端及所述模數轉換器的另一輸入端相連，所述模數轉換器的采集完成端與所述低頻時鐘產生器的反饋信號端相連，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的另一端接地，所述模數轉換器的輸出端與所述第一電阻的控制端相連，并輸出溫度值;所述正負溫度判斷模塊的輸出端輸出代表溫度正負的電平信號。
[0010]所述第一電流產生器為與溫度成正比的電流產生器，所述第二電流產生器為與溫度無關的電流產生器，所述第二電阻為可調電阻，所述模數轉換器的輸出端與所述第二電阻的控制端相連。
[0011]所述第一電流產生器為與溫度成正比的電流產生器，所述第二電流產生器為與溫度無關的可調電流產生器，所述模數轉換器的輸出端與所述第二電流產生器的控制端相連。
[0012]所述第一電流產生器為與溫度成正比的可調電流產生器，所述第二電流產生器為與溫度無關的電流產生器，所述模數轉換器的輸出端與所述第一電流產生器的控制端相連。
[0013]本實用新型的有益效果是:精度高、線性度好、測量范圍寬且工藝依賴性低。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型低功耗溫度傳感系統的結構圖；
[0015]圖2至圖4為本實用新型低功耗溫度傳感系統其他實施方式的結構圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。
[0017]如圖1所示，圖1為本實用新型低功耗溫度傳感系統的結構圖，其包括低頻時鐘產生器、與低頻時鐘產生器相連的開關T、與開關T相連的第一電流產生器、與開關T相連的第二電流產生器、與第一電流產生器相連的第一電阻R1、與第二電流產生器相連的第二電阻R2、與第一電阻Rl及第二電阻R2相連的模數轉換器及與第一電流產生器及第二電流產生器相連的正負溫度判斷模塊。低頻時鐘產生器用于產生控制系統工作的使能信號及時鐘信號，第一電流產生器與第二電流產生器分別產生代表溫度的電流信號至模數轉換器及正負溫度判斷模塊，模數轉換器通過控制第一電阻Rl或第二電阻R2的大小對接收到的電壓信號進行比較并輸出溫度值，正負溫度判斷模塊對接收到的電流信號進行比較并輸出代表溫度正負的電平信號。
[0018]在本實施方式中，第一電流產生器為與溫度成正比的電流產生器，第二電流產生器為與溫度無關的電流產生器，第一電阻Rl為可調電阻。
[0019]其中，低頻時鐘產生器的使能信號端與開關T的控制端相連，低頻時鐘產生器的時鐘信號端與模數轉換器的時鐘信號端及正負溫度判斷模塊的控制端相連，開關T的一端及低頻時鐘產生器的電源端與電源相連，開關T的另一端與第一電流產生器的輸入端及第二電流產生器的輸入端相連，第一電流產生器的輸出端與第一電阻Rl的一端、正負溫度判斷模塊的一輸入端及模數轉換器的一輸入端相連，第二電流產生器的輸出端與第二電阻R2的一端、正負溫度判斷模塊的另一輸入端及模數轉換器的另一輸入端相連，模數轉換器的采集完成端與低頻時鐘產生器的反饋信號端相連，第一電阻Rl的另一端與第二電阻R2的另一端接地，模數轉換器的輸出端與第一電阻Rl的控制端相連，并輸出溫度值;正負溫度判斷模塊的輸出端輸出代表溫度正負的電平信號。
[0020]本實用新型低功耗溫度傳感系統的工作原理如下所述:
[0021]低頻時鐘產生器進行計時，當時間到達時，產生使能信號與時鐘信號，使得開關T導通，溫度傳感系統開始工作，第一電流產生器與第二電流產生器分別產生代表溫度的電流信號，正負溫度判斷模塊對兩個電流信號進行比較后，產生代表溫度正負的電平信號;模數轉換器通過調整第一電阻Rl的大小，對接收到的電壓信號進行比較，并輸出溫度值。
[0022]當模數轉換器采集完成后，會發送反饋信號至低頻時鐘產生器，使得低頻時鐘產生器切斷使能信號與時鐘信號，進入下一次的工作狀態。
[0023]圖2為本實用新型低功耗溫度傳感器另一實施方式的結構圖，在該實施方式中，第一電流產生器為與溫度成正比的電流產生器，第二電流產生器為與溫度無關的電流產生器，第二電阻R2為可調電阻，模數轉換器的輸出端與第二電阻R2的控制端相連，并通過調整第二電阻R2的大小，對接收到的電壓信號進行比較，輸出溫度值。
[0024]圖3為本實用新型低功耗溫度傳感器第三實施方式的結構圖，在該實施方式中，第一電流產生器為與溫度成正比的電流產生器，第二電流產生器為與溫度無關的可調電流產生器，模數轉換器的輸出端與第二電流產生器的控制端相連，并通過調整第二電流產生器產生的電流大小，對接收到的電壓信號進行比較，輸出溫度值。
[0025]圖4為本實用新型低功耗溫度傳感器第四實施方式的結構圖，在該實施方式中，第一電流產生器為與溫度成正比的可調電流產生器，第二電流產生器為與溫度無關的電流產生器，模數轉換器的輸出端與第一電流產生器的控制端相連，并通過調整第一電流產生器產生的電流大小，對接收到的電壓信號進行比較，輸出溫度值。
[0026]從上述分析可以看出，第一電流產生器與第二電流產生器分別產生一個與溫度成正比的電流及一個與溫度無關的電流，且這兩個電流具有相關性，并通過第一電阻Rl與第二電阻R2分別產生了一個與溫度成正比的電壓及一個與溫度無關的電壓，這兩個電壓可以通過模數轉換器的輸出端進行調節，因此這兩個電壓差與工藝偏差很小，線性度良好，且精度較高。且在溫度傳感系統停止工作時，產生的功耗很低，只有在溫度傳感系統工作時，才能產生一定的功耗。
[0027]綜上所述，本實用新型低功耗溫度傳感系統具有精度高、線性度好、測量范圍寬且工藝依賴性低等特點。
【主權項】
1.一種低功耗溫度傳感系統，其特征在于:所述低功耗溫度傳感系統包括低頻時鐘產生器、與低頻時鐘產生器相連的開關、與開關相連的第一電流產生器、與開關相連的第二電流產生器、與第一電流產生器相連的第一電阻、與第二電流產生器相連的第二電阻、與第一電阻及第二電阻相連的模數轉換器及與第一電流產生器及第二電流產生器相連的正負溫度判斷模塊，所述低頻時鐘產生器產生控制系統工作的使能信號及時鐘信號，所述第一電流產生器與所述第二電流產生器分別產生代表溫度的電流信號至所述模數轉換器及所述正負溫度判斷模塊，所述模數轉換器通過控制所述第一電阻或所述第二電阻的大小對接收到的電壓信號進行比較并輸出溫度值，所述正負溫度判斷模塊對接收到的電流信號進行比較并輸出代表溫度正負的電平信號。2.根據權利要求1所述的低功耗溫度傳感系統，其特征在于:所述第一電流產生器為與溫度成正比的電流產生器，所述第二電流產生器為與溫度無關的電流產生器，所述第一電阻為可調電阻。3.根據權利要求2所述的低功耗溫度傳感系統，其特征在于:所述低頻時鐘產生器的使能信號端與所述開關的控制端相連，所述低頻時鐘產生器的時鐘信號端與所述模數轉換器的時鐘信號端及所述正負溫度判斷模塊的控制端相連，所述開關的一端及所述低頻時鐘產生器的電源端與電源相連，所述開關的另一端與所述第一電流產生器的輸入端及所述第二電流產生器的輸入端相連。4.根據權利要求3所述的低功耗溫度傳感系統，其特征在于:所述第一電流產生器的輸出端與所述第一電阻的一端、所述正負溫度判斷模塊的一輸入端及所述模數轉換器的一輸入端相連，所述第二電流產生器的輸出端與所述第二電阻的一端、所述正負溫度判斷模塊的另一輸入端及所述模數轉換器的另一輸入端相連，所述模數轉換器的采集完成端與所述低頻時鐘產生器的反饋信號端相連，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的另一端接地，所述模數轉換器的輸出端與所述第一電阻的控制端相連，并輸出溫度值;所述正負溫度判斷模塊的輸出端輸出代表溫度正負的電平信號。5.根據權利要求1所述的低功耗溫度傳感系統，其特征在于:所述第一電流產生器為與溫度成正比的電流產生器，所述第二電流產生器為與溫度無關的電流產生器，所述第二電阻為可調電阻，所述模數轉換器的輸出端與所述第二電阻的控制端相連。6.根據權利要求1所述的低功耗溫度傳感系統，其特征在于:所述第一電流產生器為與溫度成正比的電流產生器，所述第二電流產生器為與溫度無關的可調電流產生器，所述模數轉換器的輸出端與所述第二電流產生器的控制端相連。7.根據權利要求1所述的低功耗溫度傳感系統，其特征在于:所述第一電流產生器為與溫度成正比的可調電流產生器，所述第二電流產生器為與溫度無關的電流產生器，所述模數轉換器的輸出端與所述第一電流產生器的控制端相連。
【文檔編號】G01K7/00GK205483302SQ201620254898
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發明人】葛亮宏, 葉飛
【申請人】成都銳成芯微科技有限責任公司