差分法测电阻专利

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1、说明书一种差分法测量热敏电阻模块技术领域本实用新型涉及测量热敏电阻阻值，特别涉及锂离子电池组保护电路中测量热敏电阻阻值。背景技术锂离子电池在使用中，为了防止可能发生过度充电和过度放电和过流，以及温度过高或过低，必须装有保护电路，当发生过流以及温度过高或过低，保护电路应起到保护作用，当恢复到正常状况时，电池组应能恢复正常工作。为了满足上述的要求，在锂离子电池组保护电路中，一般都会装有热敏电阻，热敏电阻特性是：一旦超过一定的温度时,它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高或减低.热敏电阻本体温度的变化可以由流过热敏电阻的电流来获得,也可以由外

2、界输入热量或者这二者的叠加来获得，利用热敏电阻的温度特性，可以对电池组进行过流和温度保护。由此可见，测量热敏电阻阻值是否正常就显得十分关键目前，测量热敏电阻阻值的方法主要还是采用测量普通电阻阻值的方法，即替代法、伏安法、比例法或用万用表直接测量上述方法存在精度低、误差大的缺点，因为上述方法在测试过程中，都存在热敏电阻需要较长时间流过电流，因为当热敏电阻流过电流时会发热，这样其阻值就会变化，若减小流过热敏电阻的电流，虽然可以减小发热量，但是又会给采集电压带来困难。发明内容针对上述缺点，我们提出了差分法测量热敏电阻模块，本模块优点在于可以快速的测

3、量出热敏电阻阻值，而且测量结果准确可靠。本实用新型的目的是解决测量热敏电阻阻值，差分：即采用逐级逼近的方法，利用单片机选择不同的标准电阻和热敏电阻分压，利用分压后的电压来计算出热敏电阻。本实用新型的技术方案是：差分法测热敏电阻模块由以下部分构成：标准电阻选择和分压部分、电压处理部分。当有热敏电阻接入时，由单片机产生控制信号，选择相应的标准电阻，热敏电阻通过模拟开关U2与之组成一个反相比例放大器，因为单片机只能测量正的电压，所以电压处理部分又构成了另一个反相比例放大器，运算放大器U10的输出电压即为正的，其数值为大小为：Vo=12*(Rt/Ra

4、)*(R21/R20),其中Rt为热敏电阻阻值，Ra为单片机选择的标准电阻阻值。Vo送到单片机的模数转换器中进行转换，从而计算出热敏电阻的阻值。附图说明：图1标准电阻选择和分压部分图2电压处理部分图3完整电路图具体实施例当有热敏电阻接入时，由单片机产生控制信号，选择相应的标准电阻，热敏电阻通过U2与之组成一个反相比例放大器，因为单片机只能测量正的电压，所以电压处理部分又构成了另一个反相比例放大器，U10的输出电压即为正的，其数值为大小为：Vo=12*(Rt/Ra)*(R21/R20),其中Rt为热敏电阻阻值，Ra为单片机选择的标准电阻阻值。V

5、o送到单片机的A/D转换器中进行转换，计算出热敏电阻的阻值。1标准电阻选择和分压部分见图1，单片机产生的逻辑信号，经过单片机的输入输出口P2.0-P2.3输出口到锁存器锁存缓冲器U5、U6、U7，经过锁存器缓冲后，分别U）的A、B、C引脚，U1的第1，2，4，5，12，13，14，15引脚经过电阻R1—R8后与三极管Q1的E端相连，Q1的C引脚经过二极管后与12V电源相连，电阻R10一端与Q1的C连接，另一端与二极管VS相连，Q1的B引脚与二极管VS线连后，接到地，R9两端分别与Q1的E和地相连，R11，R12，R13则与U5、U6、U7和1

6、2V电源相连，单片机的外围电路包括电源、地、晶振、复位等在此并没有画出，U2的第3引脚与U3负端相连，U2的第8引脚与U3的正输入端相连，U2的第3引脚经过电阻R14与7引脚相连，热敏电阻通过代测电阻接入端J_RAB与U2的第3引脚和U3的第6引脚接入。单片机通过P2.0，P2.1，P2.2选择相应得电阻，例如当单片机的引脚P2.0，P2.1，P2.2电平信号为001时，选择标准电阻选择R1，为010时，标准电阻则为R2，R1—R8的阻值是不同的，分别为1KΩ、4KΩ、16KΩ、64KΩ、256KΩ、1MΩ、10MΩ，单片机开始选择10MΩ及

7、P2.0，P2.1，P2.2为111，若热敏电阻的阻值较小，那么电压V1（V1为U2第6引脚电压）的数值也就会比较小，单片机就会舍弃这次的数值，选择1MΩ，若V1的数值还比较小，那么再选择更小的标准电阻，直至V1数值达到一个合理的数值为之，为了避免热敏电阻发热，每次选择标准电阻的时间间隔5ms，是热敏电阻温度恢复正状态。2电压处理部分见图2，由图1送来的信号A经过电阻R20后接到运算放大器U11的第2引脚，由图1送来的信号B分别经过电阻R22和二极管D10后与U11的第3、6引脚相连，电阻R21则跨接在U11的2、6引脚，U11的第4、7引脚

8、分别接-12V和+12V，U6B的第5引脚与U56的第6引脚相连，U6B的第6引脚与自己的第7引脚相连，U6B的第7引脚的输出与接到单片机的A/D口。由于热敏电阻与