CN104977096A - 热敏电阻的温度特性修正装置及热敏电阻的温度特性修正方法 - Google Patents
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Abstract
测量电路部(2)构成为,能够将测量电路(21、22、23)选择性地与热敏电阻(1)连接,上述各测量电路(21、22、23)设定为,对于热敏电阻(1)检测的不同的温度范围,使与其电阻值变化相应的电压变化分别具有类似线性特性。CPU(4)根据测量电路部(2)输出的电压信号的A/D变换数据值的变化,切换热敏电阻(1)与各测量电路(21、22、23)的连接,并且从闪存器(6)读出与热敏电阻(1)连接的测量电路所对应的系数,进行3次函数近似运算,求出与A/D变换值相应的温度。并且,针对根据由被要求的输出特性导出的输出变化量的阈值而定义的区域,输出变换后的数据,以针对各温度成为线性特性。
Description
技术领域
本发明涉及将热敏电阻根据检测到的温度而输出的数据值的特性修正为线性的装置和方法。
背景技术
作为温度检测元件的热敏电阻所输出的电压的特性为非线性,因而难以直接加以使用,因此以往提出了各种用于将输出电压特性变换为线性的技术。例如,在专利文献1中,将热敏电阻能够检测的温度范围-10℃~+80℃分割为3个温度范围(-10℃~+20℃,+20℃~+50℃,+50℃~+80℃),并利用可变电阻电路分配各自不同的电阻值R1、R2、R3。并且,产生与热敏电阻的检测温度所属的分割温度范围对应的电阻值,并在各温度范围中分别使温度检测电路部的输出电压相对于检测温度的变化而大致正比例地变化。
然而,由于在专利文献1中,没有关于各温度范围设定正比例变化的范围所用的明确的基准,因而可能存在尽管是正比例变化的范围但却作为使用范围以外而被排除的部分。若存在这样被排除掉的范围,则其结果是,使得为了覆盖温度范围而使用的电阻元件数量增多,无端增加部件个数。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-168387号公报
发明内容
本发明有鉴于上述问题而提出,其目的在于提供一种热敏电阻的温度特性修正装置及热敏电阻的温度特性修正方法,能够高效地将热敏电阻根据所检测到的温度而输出的数据值的特性修正为线性。
在本公开第一实施方式的热敏电阻的温度特性修正装置中,电压变换电路构成为,能够将多个分压电阻电路选择性地与热敏电阻连接,上述各分压电阻值被设定为,对于热敏电阻检测的不同的温度范围,使与热敏电阻的电阻值的变化相应的电压变化分别具有类似线性特性。即,本来的热敏电阻的电阻值的变化呈现指数函数的特性,但将该电阻值的变化检测为经由分压电阻电路的电压变化时,得到呈大致线性的区域。
在存储电路中,针对呈现由各分压电阻电路付与的类似线性特性的区域存储有如下系数,该系数是对在分压电阻值为一定的情况下实际的A/D变换值相对于温度变化所呈现的特性预先进行了多次函数近似而得到的系数。运算电路根据电压变换电路输出的电压信号的A/D变换数据值的变化,对热敏电阻与电压变换电路中各分压电阻电路的连接进行切换,并且,从存储电路读出与热敏电阻连接的分压电阻电路所对应的系数,进行多次函数近似运算。由此,基于各分压电阻电路中的电阻值,能够连续地得到更接近实际特性的温度。而且,针对由所要求的输出特性导出的输出变化量的阈值而定义的区域,输出变换后的数据,以针对各温度呈线性特性。
根据如上所述构成,由热敏电阻检测并由温度特性修正装置输出的温度数据,在满足所要求的输出特性的范围内成为线性。而且,为此所必须的分压电阻电路的数量为最小限度,因此能够用比以往更少的部件数量构成温度特性修正装置。
附图说明
通过下面结合附图所做的详细说明,本公开的上述目的以及其他的目的、特征和优点变得更明确。
图1是表示第1实施方式中温度特性修正装置的动作的流程图,
图2是表示启动时的步骤S4的处理内容的流程图,
图3是表示通常动作时的步骤S4的处理内容的流程图,
图4(a)是表示对各测量电路分配的温度范围和A/D变换值的值域的图,图4(b)是表示各值域最终被布置为线性特性的状态的图,
图5是表示与图4(a)相对应的各测量电路的数值一览的图,
图6(a)是实际的A/D变换值的特性的图,图6(b)是表示对图6(a)进行3次函数近似后的曲线的图,图6(c)是表示由温度特性修正装置根据温度输出的数据值特性的图,
图7是表示最终得到的A/D变换数据的检测精度的一个例子的图,
图8(a)是表示温度特性修正装置的结构的图,图8(b)是表示各测量电路中的电阻值的一个例子的图,
图9是表示测量电路的变形例的图,
图10是表示类似线性区域与检测精度的关系的图,
图11是表示与温度变化相应的热敏电阻的电阻变化特性的图,
图12(a)是表示对热敏电阻的电阻变化进行了A/D变换的情况下的特性的图,图12(b)是表示最终输出的A/D变换值的特性的图,
图13是表示第2实施方式中温度特性修正装置的动作的流程图,
图14是对基于滤波器的运算处理进行说明的图,
图15是表示第3实施方式中温度特性修正装置的结构的图,
图16是表示各测量电路和各诊断电路中的电阻值的一个例子的图,
图17是表示启动时和通常动作时的处理的流程图,
图18是表示第4实施方式中温度特性修正装置的结构的图,
图19是表示各诊断电路中的电阻值的一个例子的图,
图20(a)是表示最终得到的A/D变换数据的检测精度的一个例子的图,图20(b)是表示针对各诊断电路得到的A/D变换数据的检测精度的一个例子的图,
图21是表示启动时和通常动作时的处理的流程图,
图22是表示第5实施方式中温度特性修正装置的结构的图,
图23是表示诊断电路中的电阻值的一个例子的图,
图24是表示针对诊断电路得到的A/D变换数据的检测精度的一个例子的图。
具体实施方式
(第1实施方式)
首先,在本实施方式中,对于用以得到与检测到的温度相对应的A/D变换数据的原理进行说明。如图11所示,一般的热敏电阻的电阻值相对于温度的变化呈指数函数的特性。具体为,首先,在设初始偏差的常数为B,设电阻值的基准值为R0,设温度的基准值为T0的情况下,利用公式(1)求得热敏电阻的电阻值R与温度T的关系。
R=R0×exp(B×(1/T-1/T0)) (1)
将热敏电阻与分压电阻电路等连接,并对电压变化进行A/D变换,而检测该热敏电阻的电阻值变化的情况较多。此时,与温度相对应的A/D变换值成为图12(a)所示那样,在低温区域和高温区域以非线性变化,但在它们之间的中温区域呈现大致线性变化。以下,称该区域为类似线性特性区域。
在用热敏电阻检测温度时,若使用A/D变换值的类似线性特性区域,则情况良好。另外,即使是同一热敏电阻,成为类似线性特性区域的温度范围及斜率也会根据所连接的分压电阻电路的分压电阻值而变化,因此,在专利文献1中,使可变电阻电路的电阻值根据温度范围而变化。
图12(a)所示的温度的A/D变换特性能够使用多次函数来近似,因此,若根据各分压电阻电路的分压电阻值进行多次函数近似运算而修正,则能够得到与实际的A/D变换值相应的更为准确的温度。在此,在进行修正运算时,其精度要求达到何种程度根据所适用的应用的规格而确定。因此,通过切换多个分压电阻电路的连接并将它们连结来使用,从而使通过修正运算得到满足规格的范围的类似线性特性区域满足规格。具体为,将中温区域中的线性特性近似变换为要求输出特性。最终,如图12(b)所示,与检测温度相应的A/D变换数据成为单调增加的线性而输出。以下做更具体的说明。
如图8(a)所示,本实施方式的温度特性修正装置包括:与热敏电阻1连接的测量电路部2、检测部3、CPU4、输出部5和闪存器6。测量电路部2为电压变换电路,CPU4为运算电路,闪存器6为存储电路。测量电路部2具有多个例如3个测量电路21、22、23。测量电路21、22、23为分压电阻电路。测量电路21、22、23是在电源与接地之间分别将3个电阻元件R1~R3与3个开关SW(1~3、4~6、7~9)串联而构成的。
例如,关于测量电路21,在电阻元件R1和R2的公共连接点处、电阻元件R2和R3的公共连接点处、以及电阻元件R3与接地之间分别***有开关SW1、SW2、SW3。在测量电路22中,代替开关SW1、SW2、SW3,***有开关SW4、SW5、SW6,在测量电路23中也同样地***有开关SW7、SW8、SW9。利用CPU4控制这些开关SW1~SW9的通断切换,测量电路21~23中的任一个测量电路与热敏电阻1连接。而且,如图8(b)所示,在测量电路21~23各自当中,在SET1、SET2、SET3,电阻元件R1~R3的电阻值不同。
经由测量电路部2输出的电压信号被输入至检测部3。并且,对检测部3输入电阻元件R2的两端电压。检测部3具有放大电路和A/D变换器,在对被输入的电压信号放大后,进行A/D变换并输入至CPU4。在闪存器6中存储有CPU4所要执行的控制程序和修正运算用的系数数据等。CPU4读入被输入的数据并进行修正运算等,然后向输出部5输出运算结果。CPU4将中温区域中的线性特性近似变换为要求输出特性。输出部5例如是SENT(单边半字节传输:SingleEdge Nibble Transmission)发信机等与SENT等通信标准对应的接口,以对应于通信标准的数据格式将被输入的数据输出到外部。
而且,测量电路部2中的测量电路不是必须使用3个电阻元件,例如可以如图9(a)所示使用2个电阻元件R1、R2,也可以如图9(b)所示由电流源与电阻元件R1的串联电路来构成。另外,设为电源电压例如为3.3V,并设为A/D变换的比特数为12位。
下面对本实施方式的作用进行说明。如图1所示,在热敏电阻1的电阻值根据温度而发生变化时(S1),其变化在测量电路部2中为电压的变化(S2)。该电压在检测部3中被放大(S3)并被A/D变换(S4)后,由CPU4进行修正运算(S5)。然后,根据被要求的灵敏度进行输出数据值的调整(S6),并通过输出部5利用例如SENT通信的数据格式将调整后的值输出至外部(S7)。而且,在上述步骤S4中,对在步骤S3中放大后的电压进行A/D变换,并且还根据该A/D变换数据值进行测量电路21~23的选择。
如图4(a)所示,通过切换使用3个测量电路21~23而大致覆盖测量温度范围-30℃~180℃。而且,对于各测量电路21~23,各自的检测温度范围和根据其温度范围而期待输出的A/D变换值被设定成图5所示那样。在此,各测量电路21~23各自的期待A/D变换值被选择为得到类似线性特性区域的值域。
例如,在经由测量电路中的一个而得到的A/D变换值呈现如图10(a)那样的特性时,图10(b)所示的与各检测温度相应的检测分辨率,在低温区域和高温区域下降,在中温区域上升。能够看做类似线性特性区域的温度范围,根据要求该检测分辨率达到何种程度而不同。因此,通过使要求检测分辨率明确为例如8LSB/℃,对于1个测量电路,能够确保看做类似线性特性区域的温度范围为最大限度。区域Aa在以往的检测范围内为线性区域。但是,没有明确的定义,要每次对看做线性区域的定义进行设定。区域Ab在本公开的检测范围内为线性区域。另外,可通过设定为来自输出灵敏度特性的阈值而得到区域Ab。
因而,在步骤S4中如下所述进行测量电路21~23的切换控制。如图2所示,在温度特性修正装置的启动时,CPU4读入切换为测量电路21~23而得到的A/D变换值。然后,根据经由各测量电路21~23得到的A/D变换值是否处在各自所对应的期待值范围内,初始选择测量电路21~23中的一个。
而且,如图4(a)和图5所示,与各测量电路21~23有关的期待A/D变换值中,在各测量电路21和22之间、测量电路22和23之间都有相重叠的值域。这是为了具有滞后特性而顺畅地进行测量电路21~23的切换。
若仅测量电路21的A/D变换值为期待值(S14:是),则初始选择测量电路21(S17),若仅测量电路23的A/D变换值为期待值(S18:是),则初始选择测量电路23(S19)。而且,若测量电路21和22,或者测量电路22和23的A/D变换值为期待值(S16:是),则初始选择测量电路22(S17)。这是由于测量电路22被设定在中温区域,因此优先选择该测量电路22可望降低以后进行切换的频度。
在初始选择以后的步骤S4中,进行图3所示的处理。根据初始选择的结果,分别通过测量电路21、22、23进行A/D变换。如图4(a)所示,测量电路21、22中使用的A/D变换值的下限分别被设定为α1、α2,测量电路22、23中使用的A/D变换值的上限分别被设定为β2、β3。在通过测量电路21进行了A/D变换时(S21),若其A/D变换值为α1以下(S22:是),则返回步骤S21,继续使用测量电路21。若所述A/D变换值超过α1(S22:否)则移至步骤S23。
在通过测量电路22进行了A/D变换时(S23),若其A/D变换值为β2以上(S24:是)且为α2以下(S25:是),则返回步骤S23,继续使用测量电路22。若在步骤S24中判断为“否”,则返回步骤S21,若在步骤S25中判断为“否”,则移至步骤S26。
在通过测量电路23进行了A/D变换时(S26),若其A/D变换值为β3以上(S27:是),则返回步骤S26,继续使用测量电路23。若在步骤S27中判断为“否”,则移至步骤S23。
再次参考图1。如上所述,在步骤S5中,当在步骤S4中对测量电路21~23进行选择时,CPU4使用3次函数对于A/D变换值进行修正。关于实际得到的A/D变换值X1,事先求出作为与测量电路21~23各自的电阻值相应的A/D变换特性而被假定的3次函数的系数A、B、C、D,并预先存储在闪存器6内。然后利用公式(2)求出温度Y1。
Y1=AX1 3+BX1 2+CX1+D (2)
如上所述得到的温度Y1成为与图6(b)所示那样的对实际的A/D变换特性进行3次近似后的曲线相应的值。
最后,为了如图4(b)和图6(c)所示那样,输出与在SENT通信中传送温度数据时必须满足的输出特性(≒8LSB/℃)相应的数字值,将温度Y1作为温度X2代入到输出函数的公式(3),而输出单调增加的数字值Y2。其中,E、F为系数。
Y2=EX2+F...(3)
如上所述进行处理的结果是,如图7所示,针对基于热敏电阻1的温度检测范围-30°~180℃,被要求的输出特性即检测精度8LSB/℃得到确保。另外,标出图6(c)的出处(“SAEJ2716_Revised JAN2010Page42 of 56”)。
如上所述,根据本实施方式,测量电路部2构成为,能够将测量电路21~23选择性地与热敏电阻1连接,这些各测量电路21~23设定为,针对热敏电阻1所检测的不同的温度范围,使与热敏电阻1的电阻值变化相应的电压变化分别具有类似线性特性。
CPU4根据测量电路部2输出的电压信号的A/D变换数据值的变化,切换热敏电阻1与各测量电路21~23的连接,并且,从闪存器6读出与热敏电阻1连接的测量电路所对应的系数,进行3次函数近似运算,求出与A/D变换值相应的温度。而且,针对根据由被要求的输出特性导出的输出变化量的阈值来定义的区域,输出变换后的数据,以针对各温度成为线性特性。
由此,由热敏电阻1检测并由温度特性修正装置输出的温度数据,在满足被要求的输出特性的范围内成为线性。而且,为此所必须的测量电路的数量为最少限度,因此可以用比以往更少的部件数量构成温度特性修正装置。另外,由于使在热敏电阻1所检测的温度上升过程中对各测量电路21~23进行连接切换所用的阈值数据、与在热敏电阻1所检测的温度下降过程中进行上述连接切换所用的阈值数据之间有差值,因此CPU4能够稳定地进行切换控制。
(第2实施方式)
以下,对于与第1实施方式相同的部分标记相同的符号,并省略说明,对不同的部分进行说明。如图13所示,在第2实施方式中,CPU4在步骤S5,S6之间设置有执行滤波处理运算的步骤S11。当在测量电路21~23间进行连接切换时,为了使进行3次函数近似后的与温度对应的A/D变换值的变化平滑,作为例如加权平均处理而进行该滤波处理。
例如,如图14所示,将对最新的数据、其前一个及其前两个得到的数据分别乘以加权系数α、β、γ并对它们求和后的值作为本次的输出值。在本实施方式中,加权系数α、β、γ的总和为1。由此,即使例如在从测量电路21切换到测量电路22时的A/D变换值存在少量偏差,也能够修正数据值,以使与该偏差相应的变动更小。
(第3实施方式)
第1实施方式的温度特性修正装置中,电压变换电路2具有测量电路21~23,因此例如开关SW1~SW9的任何一个可能固定于OFF状态或ON状态不变、或者电阻元件R1~R3的电阻值可能发生经时变化而温度测量值发生变动。因而,在第3实施方式中,具有用于检测如上述那样的异常并进行故障判定的结构。
如图15所示,在第3实施方式的温度特性修正装置中,将第1实施方式的电压变换电路2置换为电压变换电路11。电压变换电路11包括测量电路部11M和诊断电路部11D,测量电路部11M其结构与第1实施方式的电压变换电路2相同,用于检测温度。另外,如图16所示,诊断电路部11D与测量电路部11M的测量电路21、22、23相对应地、分别在SET4、SET5、SET6具有由相同电阻值构成的诊断电路121、122、123。诊断电路121~123为诊断用分压电阻电路。
在诊断电路121~123中,与测量电路21~23的开关SW1~SW9相对应的开关为开关SW11~SW19。而且,取代CPU4的CPU13使用诊断电路121~123进行电压变换电路11的故障诊断或异常检测。在本实施方式中,CPU13为运算电路。
下面,说明第3实施方式的作用。如图17所示,CPU13将第1实施方式的步骤S11~S19作为启动时处理来执行(S31),选择在温度测量中使用的测量电路2。然后,与第1实施方式同样地进行执行步骤S21~S27的通常处理,得到第1温度测量值T1(S32)。接着,使用与在测量中所使用的测量电路2相对应的诊断电路121、122、123同样地执行通常处理,得到第2温度测量值T2(S33)。
然后,求出第1测量值T1与第2测量值T2之差的绝对值,判断该差的绝对值是否为故障判定的阈值Tt以上(S34)。若所述绝对值小于阈值Tt(S34:否),则返回步骤S32,继续进行通常动作。另一方面,若所述绝对值为阈值Tt以上(S34:是),则判定为测量电路2发生故障。另外,预先设定阈值Tt并将其保存在闪存器6中。
如上所述,根据第3实施方式,具有与由测量电路21~23覆盖的热敏电阻1的检测温度范围相对应的诊断电路121~123,CPU13求出由测量电路21~23得到的温度数据与由诊断电路121~123得到的温度数据之差,并根据所述差的绝对值是否为阈值Tt以上进行故障诊断。因此,能够对测量电路2或诊断电路12中至少某一方发生的开关SW固定于ON或固定于OFF等引起的故障进行检测,能够提高温度特性修正装置的可靠性。
并且,将诊断电路121~123的电阻值设定为与对应的测量电路21~23相同的值。由此,诊断电路121~123具有与测量电路21~23相同的线性特性,因此能够以更高精度进行故障诊断。
(第4实施方式)
如图18所示,第4实施方式的温度特性修正装置具有电压变换电路14,电压变换电路14将电压变换电路11的诊断电路部11D替换为诊断电路部14D。诊断电路部14D与测量电路21~23相应地具有诊断电路154、155。在本实施方式中,诊断电路154、155为诊断用分压电阻电路。诊断电路154、155中的电阻元件R1~R3的各电阻值为图19所示SET4、SET5的值。
图20(a)与图7同样地、是表示最终得到的A/D变换数据的检测精度的一个例子的图,图20(b)是对于诊断电路154、155,进行与测量电路2相同的3次函数近似运算后的结果。即,利用诊断电路154、155,与测量电路21~23同样地覆盖热敏电阻1的温度检测范围-30°~180℃的范围,误差的最大值为大致10LSB。对此,将线性特性的严密性设定得比测量电路21~23略有缓和。并且,对于诊断电路154、155,预先将用于进行上述3次函数近似运算的系数存储在闪存器6中。
下面,对第4实施方式的作用进行说明。如图21所示,取代CPU13的CPU16在步骤S31之后,进行使用诊断电路154、155的启动时处理(S36)。即,判定测量对象的温度范围适合于诊断电路154、155的任何一个。接着,在执行步骤S32之后,利用诊断电路154、155的任何一个得到第2温度测量值T2(S37)。然后,与第3实施方式同样地执行步骤S34、S35。在本实施方式中,CPU16为运算电路。
如上所述,根据第4实施方式,与测量电路21~23相应地,具有数量更少的诊断电路154、155,而覆盖测量温度范围。另外,在闪存器6中,对于诊断电路154、155预先存储用于进行3次函数近似运算的系数,CPU16读出上述系数,求出借助诊断电路154、155通过3次函数近似运算对A/D变换后的数据值进行了修正后的温度,运算出将类似线性特性变换为线性特性后的数据。
而且,与第3实施方式同样地,求出由诊断电路121~123得到的温度数据与由诊断电路154、155得到的温度数据之差,进行故障诊断。由此,虽然故障诊断精度不及第3实施方式,但在诊断电路154、155侧发生故障的概率降低,因此能够进一步提高可靠性。
(第5实施方式)
如图22所示,第5实施方式的温度特性修正装置具有电压变换电路17,电压变换电路17将第4实施方式的诊断电路部14D替换为诊断电路部17D。诊断电路部17D对应于测量电路21~23仅具有1个诊断电路156。诊断电路156中的电阻元件R1~R3各电阻值如图23所示,在SET6中,是与测量温度范围的中间区域相对应的测量电路22相同的值。在本实施方式中,诊断电路156为诊断用分压电阻电路。
而且,在第5实施方式中,对诊断电路156进行比对测量电路2进行的3次函数近似运算更高次数的函数近似运算。图24表示进行6次函数近似运算和8次函数近似运算后的结果,纵轴的标度为图20的2倍。即,利用诊断电路156,与测量电路21~23同样地覆盖热敏电阻1的温度检测范围-30°~180℃的范围,6次函数近似运算中的误差最大值为30LSB以上,8次函数近似运算的误差最大值为20LSB以下。
在闪存器6中,针对诊断电路156,还预先存储用于进行高次函数近似运算的系数,取代CPU16的CPU18读出上述系数,求出借助诊断电路156通过高次函数近似运算对A/D变换后的数据值进行了修正后的温度,运算出将类似线性特性变换为线性特性的数据。
而且,在第3实施方式中图17所示步骤S33,CPU18利用诊断电路156得到第2温度测量值T2,以后与第3实施方式同样地执行步骤S34、S35。
如上所述,根据第5实施方式,对诊断电路156使用的多次函数近似运算中,使用比对测量电路2使用的3次函数近似运算高次的函数,因此缓和了线性特性的严密性,能够进一步削减诊断电路的数量。而且,仅设置1个诊断电路156,并将其电阻值设定为与测量电路22相同的值,因此能够在维持极高的可靠性的状态下进行故障诊断。
本发明并不仅仅局限于上述或附图中记载的实施方式,可进行如下所示的变形和扩展。
测量电路的数量不限于3个,可以根据作为测量对象的温度范围等适当进行选择。
修正也不限于3次函数近似,也可以使用2次或4次以上的函数。
电源电压及A/D变换的比特数等可以根据各自的设计适当加以变更。另外,检测精度也不限于8LSB/℃。
在第3、第5实施方式中,诊断电路121~123、156的电阻值可以设定为与测量电路2不同的值。
对诊断电路121~123、156进行的高次函数近似运算不限于6次、8次,只要是比测量电路侧的次数高的次数即可。
输出部5也可以应对SENT以外的通信标准。另外,可以根据需要设置输出部5。
存储电路不限于是闪存器6,也可以是SRAM或DRAM等。
本公开根据实施例进行了记述,但应理解为本公开并不限定于该实施例及结构。本公开还包含各种各样的变形例及等同的范围内的变形。而且,各种各样的组合及实施方式、以及包含上述要素中的仅一个要素、包含更多要素、或者包含更少要素的其他的组合以及实施方式,均纳入到本公开的范畴及技术思想的范围内。
Claims (10)
1.一种热敏电阻的温度特性修正装置,包括:
电压变换电路(2),具有分压电阻值不同的多个分压电阻电路(21、22、23),热敏电阻(1)能够选择性地与各分压电阻电路连接,所述各分压电阻值被设定为,针对所述热敏电阻检测的不同的温度范围,使与所述热敏电阻的电阻值变化相应的电压变化分别具有类似线性特性;
A/D变换器(3),对该电压变换电路输出的电压信号进行A/D变换;
运算电路(4、13、16、18),被输入所述A/D变换后的数据,并进行运算;和
存储电路(6),存储有预先进行了多次函数近似的系数,以将由所述各分压电阻电路付与的类似线性特性变换为线性特性,
所述运算电路根据所述A/D变换后的数据值的变化,切换所述热敏电阻与所述电压变换电路中的各分压电阻电路的连接,
并且,所述运算电路从所述存储电路读出与所述热敏电阻连接的分压电阻电路所对应的系数,求出利用多次函数近似运算对所述A/D变换后的数据值进行修正后的温度,输出针对根据由被要求的输出特性导出的输出变化量的阈值来定义的区域而将所述类似线性特性变换为线性特性后的数据。
2.如权利要求1所述的热敏电阻的温度特性修正装置,
所述多次函数近似运算为3次函数近似运算。
3.如权利要求1或2所述的热敏电阻的温度特性修正装置,
所述运算电路使在所述热敏电阻检测的温度上升的过程中进行所述热敏电阻与所述各分压电阻电路的连接切换所用的阈值数据、与在所述热敏电阻检测的温度降低的过程中进行所述连接切换所用的阈值数据有差值。
4.如权利要求1或2所述的热敏电阻的温度特性修正装置,
所述运算电路针对在进行所述热敏电阻与所述各分压电阻电路的连接切换的前后输出的数据,进行基于加权平均的滤波运算处理。
5.如权利要求1或2所述的热敏电阻的温度特性修正装置,
具有诊断用分压电阻电路(121、122、123、154、155、156),是与由所述多个分压电阻电路覆盖的所述热敏电阻的检测温度范围相对应的故障诊断用的分压电阻电路,
所述A/D变换器还对所述诊断用分压电阻电路输出的电压信号进行A/D变换,
在所述存储电路中,还针对所述诊断用分压电阻电路存储有预先进行了多次函数近似的系数,以将由该诊断用分压电阻电路付与的类似线性特性变换为线性特性,
所述运算电路(13、16、18)从所述存储电路还读出与所述热敏电阻连接的分压电阻电路所对应的诊断用分压电阻电路的系数,求出借助所述诊断用分压电阻电路利用多次函数近似运算对A/D变换后的数据值进行了修正后的温度,运算出将所述类似线性特性变换为所述线性特性后的数据,
所述运算电路(13、16、18)求出由所述分压电阻电路得到的数据与由所述诊断用分压电阻电路得到的数据的差值,根据所述差值是否为规定的阈值以上,进行故障诊断。
6.如权利要求5所述的热敏电阻的温度特性修正装置,
所述诊断用分压电阻电路(121、122、123)与所述多个分压电阻电路相对应地而设置有多个,并被设定为与各自所对应的分压电阻电路相同的电阻值。
7.如权利要求5所述的热敏电阻的温度特性修正装置,
对所述诊断用分压电阻电路使用的多次函数近似运算,使用比对所述分压电阻电路使用的多次函数近似运算高次的函数。
8.如权利要求7所述的热敏电阻的温度特性修正装置,
仅设置1个(156)所述诊断用分压电阻电路,并将其电阻值设定为与所述分压电阻电路中的1个分压电阻电路相同的值。
9.一种热敏电阻的温度特性修正方法,
使用分压电阻值不同的多个分压电阻电路,所述各分压电阻值被设定为,针对热敏电阻检测的不同的温度范围,使与所述热敏电阻的电阻值变化相应的电压变化分别具有类似线性特性,
对在所述热敏电阻与所述分压电阻电路中的某一个相连接的状态下输出的电压信号进行A/D变换,
根据所述A/D变换后的数据值的变化,切换所述热敏电阻与所述电压变换电路中的各分压电阻电路的连接,
为了将由与所述热敏电阻连接的分压电阻电路付与的类似线性特性变换为线性特性,而使用预先进行了多次函数近似的系数进行多次函数近似运算,输出针对根据由被要求的输出特性导出的输出变化量的阈值来定义的区域而将所述类似线性特性变换为线性特性后的数据。
10.如权利要求9所述的热敏电阻的温度特性修正方法,
所述多次函数近似运算为3次函数近似运算。
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