一种低功耗温度测量电路及便携式温度测量设备的制作方法

本实用新型涉及温度测量领域，特别是涉及一种低功耗的温度测量电路。

背景技术：

热电阻温度测量电路是一类应用非常广泛的技术，通常用在化工、石油、冶金、医疗电子、快消电子产品等行业中。然而，现有的温度测量技术一般对应用系统的功耗没有严格的要求，在大型制造业中其消耗的电能通常可以忽略不计，但是应用在便携式电子设备时会带来较大的能耗。

现有技术至少存在以下问题：现有的温度测量电路功耗过高。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种低功耗温度测量电路，可以在温度测量电路处于空闲状态时关闭所述温度测量电路，实现低功耗。

所述低功耗测量电路包括开关管电路、测温单元、控制电路和精密基准电阻；

其中，所述开关管电路的第一端连接第一电源，所述开关管电路的第二端连接所述控制电路，所述开关管电路的第三端连接所述测温单元的第一端；

所述测温单元的第二端通过所述精密基准电阻连接第二电源，所述测温单元的第一端和第二端还电性连接所述控制电路；

所述控制电路用于控制所述开关管电路的导通或关断，以使所述温度测量电路处于工作或非工作状态，以及用于获得所述测温单元的第一端和第二端的电压信号，以根据所述电压信号获得所述测温单元的温度。

在一些实施例中，所述开关管电路包括开关管、第一电阻和第二电阻；

所述开关管的第一端通过所述第一电阻连接第一电源，所述开关管的第二端通过所述第二电阻连接所述控制电路，所述开关管的第三端连接所述测温单元的第一端。

在一些实施例中，所述的开关管电路还包括第三电阻，所述第三电阻连接于所述开关管的第二端与所述第一电源之间。

在一些实施例中，所述开关管电路还包括第一电容，所述第一电源通过所述第一电容连接所述第二电源。

在一些实施例中，所述开关管为晶体三极管或者金属-氧化物-半导体场效应晶体管。

在一些实施例中，所述测温单元为温度传感器。

在一些实施例中，所述温度测量电路还包括按键开关，所述按键开关连接于所述第一电源和所述第一电阻之间，所述按键开关用以控制开关管电路的导通或关闭。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的又一个技术方案是：一种便携式温度测量设备，所述便携式温度测量设备包括上述的温度测量电路，控制电路通过输出高低电平来控制开关管电路的导通或关闭，以使温度测量电路处于空闲状态时，关闭开关管电路，从而实现温度测量电路的低功耗。

本实用新型实施方式的有益效果是：本实用新型实施例在温度测量电路处于空闲状态时，能通过所述控制电路关断开关管电路，以使温度测量电路处于非工作状态，从而实现了电路的低功耗设计。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型温度测量电路的一个实施例的电路结构示意图；

图2是本实用新型温度测量电路的一个实施例的电路结构示意图；

图3是本实用新型温度测量电路的一个实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实施例提供的一种低功耗温度测量电路，所述低功耗温度测量电路包括测温单元10、开关管电路20、控制电路30和精密基准电阻r18。所述开关管电路20与控制电路30电性相连，所述的控制电路30用于控制所述开关管电路20的导通或关断，以使所述低功耗温度测量电路处于工作或非工作状态。所述测温单元10的第一端和第二端还电性连接控制电路30，以使控制电路30获得所述测温单元10的第一端和第二端的电压信号，所述测温单元10的第二端还通过精密基准电阻连接第二电源电压，通过已知所述精密基准电阻的阻值计算得到流经所述测温单元10的电流信号，根据所述电压信号和电流信号以获得所述测温单元的温度信号。

在温度测量电路处于空闲状态时，通过控制电路30来关闭开关管电路20，从而使温度测量电路处于关断状态，实现了温度测量电路的低功耗效果。

在实际应用中，所述第一电源电压可以采用+3.3v电压，所述第二电源电压为gnd接地端，所述的控制电路10可以为微控制单元mcu。

其中，在一些实施例中，请参考图2，所述开关管电路20包括开关管q3、第一电阻r7和第二电阻r17。所述开关管q3的第一端通过所述第一电阻r7连接第一电源，所述开关管q3的第二端通过所述第二电阻r17连接所述控制电路30，所述开关管q3的第三端连接所述测温单元10的一端。通过调节所述第一电阻r7、第二电阻r17和精密基准电阻r18的不同阻值以获得输出不同的电流信号。

在另一些实施例中，所述开关管电路20还包括第三电阻r11，所述第三电阻r11连接于所述开关管q3的第二端与所述第一电源之间，以使所述开关管电路20在初始时处于电路关闭的状态，从而使电路的功耗得到进一步的降低。

在另一些实施例中，所述开关管电路20还包括第一电容c8，所述第一电源通过所述第一电容c8连接所述第二电源电压。所述第一电容c8用于对所述第一电源进行滤波。

其中，所述开关管q3可以为晶体三极管或者金属-氧化物-半导体场效应晶体管(metaloxidesemiconductor,mos)，当开关管q3为晶体三极管时，第一端为发射极，第二端为基极，第三端为集电极。当开关管q3为金属-氧化物-半导体场效应晶体管(metaloxidesemiconductor,mos)时，第一端为源极，第二端为栅极，第三端为漏极。下面以pnp型晶体三极管为例说明。

pnp型晶体三极管的基极通过所述第二电阻r17连接所述控制电路30，当控制电路给出的管脚电平为低电平时，所述开关管电路20处于导通状态，为测温单元10提供的恒定的电流源，以使电路正常工作。当控制电路给出的管脚电平为高电平时，所述开关管电路20处于非工作状态，电路实现低功耗。

在其他实施例中，所述低功耗测量电路还包括按键开关，所述第一电源通过所述按键开关连接所述第一电阻r7的一端，所述第一电阻r7的另一端连接所述开关管q3的第一端。通过所述按键开关来控制所述开关管电路20的导通或者关闭，从而实现直接通过按键开关控制温度测量电路的工作。

测温单元10可以采用温度传感器，在实际应用中，温度传感器可以是热电偶传感器、热敏电阻传感器、模拟温度传感器或者数字式温度传感器中的一种，其中热敏电阻传感器又可以是正温度系数热敏电阻(ptc)传感器或者负温度系数热敏电阻(ntc)传感器，下面以负温度系数热敏电阻(ntc)传感器为例说明。

所述负温度系数热敏电阻rt的第一端与所述开关管电路20的第三端电性连接，所述负温度系数热敏电阻rt的第二端通过所述精密基准电路r18连接第二电源电压接地，所述负温度系数热敏电阻rt的第一端ntc_adc1和第二端ntc_adc2分别与控制电路30的两个ad转换口电性相连，以得到所述负温度系数热敏电阻rt第一端的电压信号u1和第二端的电压信号u2，根据公式i＝u2÷r18可以得到流经所述负温度系数热敏电阻rt的电流，再根据公式rt＝(u1-u2)÷i就可以获得所述负温度系数热敏电阻rt在当前温度下对应的电阻值，最后通过查表获得电路所测得的温度值。

本实用新型实施例还提供了一种便携式温度测量设备，所述便携式温度测量设备包括上述的温度测量电路。其中，控制电路30通过输出高低电平来控制开关管电路20的导通或关闭，以使温度测量电路处于工作或非工作状态，从而实现便携式温度测量设备的低功耗。

其中，便携式温度测量设备可以是便携式的手表或便携式医疗设备。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。