申请/专利权人：歌尔科技有限公司

申请日：2018-12-21

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109405994B

主分类号：G01K7/22

分类号：G01K7/22;G01K1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.03.26#实质审查的生效;2019.03.01#公开

摘要：本发明公开了一种双系统共用一个温度传感器的准确测温方法及分体式产品，在第一系统中设置基准电源，在第二系统中设置可控基准电源和温度传感器；在第一系统与第二系统结合期间，利用第一系统中的基准电源为所述温度传感器供电；在第一系统与第二系统分离期间，第一系统将基准电源的电压值发送至第二系统，第二系统根据接收到的电压值调节可控基准电源的输出电压等于所述基准电源的电压值，并利用可控基准电源为所述温度传感器供电。本发明采用基准电源跟踪原理，使两个独立的系统在分离时，其中一个系统的基准电源能够自动跟踪另外一个系统的基准电源，由此在利用不同系统中的基准电源为同一个温度传感器供电时，仍能保证温度测量结果的一致性。

主权项：1.一种双系统共用一个温度传感器的准确测温方法，其特征在于，包括：在第一系统中设置基准电源，在第二系统中设置可控基准电源和温度传感器；在第一系统与第二系统结合期间，利用第一系统中的基准电源为所述温度传感器供电；在第一系统与第二系统分离期间，第一系统将基准电源的电压值发送至第二系统，第二系统根据接收到的电压值调节可控基准电源的输出电压等于所述基准电源的电压值，并利用可控基准电源为所述温度传感器供电。

全文数据：双系统共用一个温度传感器的准确测温方法及分体式产品技术领域本发明属于分体式产品技术领域，具体地说，是涉及一种应用在分体式电子产品中的温度测量方法。背景技术目前市面上的某些电热水壶、咖啡壶等电子产品，都采用分体式结构设计，即，包括加热底座和壶体两个独立部分。在加热底座和壶体中分别设置有独立的电控系统，在每一个电控系统中均设置有独立的基准电源和独立的控制器。为了检测壶体中的液体温度，在壶体的电控系统中往往设置有温度传感器，且所述温度传感器通常采用热敏电阻与限流电阻串联而成，并且在热敏电阻与限流电阻之间的分压节点处设置温度采样点，用于连接控制器，实现温度检测功能。在电路设计上，需要利用基准电源为温度传感器供电，由于热敏电阻的阻值能够跟随壶体温度的变化而改变，因此，采集所述温度采样点的电压值，即可换算出壶体的温度。在实际使用过程中，当壶体放置于加热底座上时，通常利用加热底座中的基准电源为壶体中的温度传感器供电，并通过加热底座中的控制器采集温度传感器上的温度采样点的电压值，进而换算出壶体温度，显示在加热底座的显示屏上，供用户查看。而当壶体离开加热底座后，则需要利用壶体中的基准电源为所述温度传感器供电，并通过壶体中的控制器采集温度传感器上的温度采样点的电压值，换算出壶体温度后，发送至加热底座，以通过加热底座上的显示屏显示出来。这种双系统共用一个温度传感器的温度测量方式，当两个独立系统中的基准电源由于某些因素而出现不一致的情况时，会引发两个系统所测温度不一致的问题。例如，对于相同温度的壶体，当壶体放置在加热底座上时的显示温度会与壶体离开加热底座时的显示温度不同，易造成消费者使用上的混乱。对于其他类型的双系统产品，温度测量不一致的问题还有可能造成控制上的不准确，继而影响产品工作的可靠性。发明内容本发明的目的在于提供一种双系统共用一个温度传感器的准确测温方法，保证两个系统在结合和分离两种情况下所测温度相同。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：在一个方面，本发明提出了一种双系统共用一个温度传感器的准确测温方法，包括：在第一系统中设置基准电源，在第二系统中设置可控基准电源和温度传感器；在第一系统与第二系统结合期间，利用第一系统中的基准电源为所述温度传感器供电；在第一系统与第二系统分离期间，第一系统将基准电源的电压值发送至第二系统，第二系统根据接收到的电压值调节可控基准电源的输出电压等于所述基准电源的电压值，并利用可控基准电源为所述温度传感器供电。进一步的，在第一系统与第二系统结合期间，利用第一系统采集所述温度传感器输出的检测信号，并换算出温度测量值；在第一系统与第二系统分离期间，利用第二系统采集所述温度传感器输出的检测信号，并换算出温度测量值后，发送至所述第一系统。在另一个方面，本发明还提出了一种分体式产品，包括独立的第一装置和第二装置；其中，在所述第一装置中设置有基准电源和第一控制器；在所述第二装置中设置有可控基准电源、温度传感器和第二控制器；所述第二装置在与第一装置结合期间，所述温度传感器连通所述基准电源，并输出检测信号发送至所述第一控制器；所述第二装置在与第一装置分离期间，所述第一控制器将所述基准电源的电压值发送至所述第二控制器，所述第二控制器调节所述可控基准电源的输出电压等于所述基准电源的电压值；所述温度传感器连通所述可控基准电源，并输出检测信号传输至所述第二控制器。进一步的，在所述第一装置和第二装置中还分别设置有无线通信模块，在所述第二装置与第一装置分离期间，所述第二控制器根据所述温度传感器输出的检测信号生成温度测量值，通过所述无线通信模块发送至所述第一控制器。为了实现温度测量结果的显示输出，在所述第一装置上还设置有显示屏，连接所述第一控制器；在所述第二装置与第一装置结合期间，所述第一控制器根据所述温度传感器输出的检测信号生成温度测量值，传输至所述显示屏进行显示；在所述第二装置与第一装置分离期间，所述第一控制器将通过所述无线通信模块接收到的温度测量值发送至所述显示屏进行显示。为了给可控基准电源提供准确的参考电压，在所述第二装置与第一装置分离期间，设计所述第一控制器检测所述基准电源的输出电压，生成所述基准电源的电压值，通过所述无线通信模块发送至所述第二控制器。通过检测基准电源的实际输出电压，并将此作为参考电压发送至第二控制器，进行可控基准电源的调节，由此可以解决基准电源在第一装置使用期间因某些因素导致其输出电压发生变动时，向第二控制器提供的参考电压不准确的问题，继而可以进一步保证温度测量的一致性。为了提高可控基准电源输出电压的准确性，本发明设计所述第二控制器在根据接收到所述基准电源的电压值生成调节指令并传输至所述可控基准电源后，采集所述可控基准电源的输出电压，若所述可控基准电源的输出电压与所述基准电源的电压值不一致，则继续调整可控基准电源，直到所述可控基准电源的输出电压稳定在所述基准电源的电压值上。进一步的，在所述第二装置中还设置有电池和稳压电路，所述稳压电路对电池电压进行直流变换后，输出至所述可控基准电源的输入端，为所述可控基准电源供电；所述可控基准电源通过总线连接所述第二控制器，接收第二控制器输出的调节指令；所述第二控制器通过模数转换接口连接所述可控基准电源的输出端，采集所述可控基准电源的输出电压。再进一步的，在所述第一装置和第二装置上还设置有连接器，用于第一装置和第二装置的连接；所述第一控制器和第二控制器根据所述连接器的连接状态，确定第一装置和第二装置的结合和分离状态；在所述第二装置与第一装置结合期间，第一装置中的基准电源通过所述连接器连通第二装置中的温度传感器，为所述温度传感器供电；在所述第二装置中还设置有可控开关，连接在所述可控基准电源与所述温度传感器之间；所述第二控制器在检测到所述第一装置与第二装置结合时，控制所述可控开关切断所述可控基准电源与所述温度传感器的连接；所述第二控制器在检测到所述第一装置与第二装置分离时，控制所述可控开关连通所述可控基准电源和所述温度传感器，利用所述可控基准电源为温度传感器供电。优选的，在所述温度传感器中设置有串联的热敏电阻和限流电阻，所述热敏电阻和限流电阻的分压节点分别与所述连接器和第二控制器连接；所述第一控制器在所述第一装置与第二装置结合时，通过所述连接器连通所述分压节点，接收所述温度传感器输出的检测信号；所述第二控制器在所述第一装置与第二装置分离的期间，接收所述分压节点输出的检测信号。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明针对共用一个温度传感器的双系统，采用基准电源跟踪原理，使两个独立的系统在分离时，其中一个系统的基准电源能够自动跟踪另外一个系统的基准电源，由此在利用不同系统中的基准电源为同一个温度传感器供电时，仍能保证温度测量结果的一致性，继而显著提高了温度检测的准确性。结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是本发明所提出的分体式产品的一种实施例的电路原理框图；图2是图1中的第二装置的一种实施例的具体电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。本实施例针对共用一个温度传感器的双独立系统，提出了一种准确测温方法。该方法采用基准电源跟踪技术，在第一系统中设置基准电源，在第二系统中设置可控基准电源和温度传感器，并设计第二系统在与第一系统结合期间，利用第一系统中的基准电源为所述温度传感器供电；而在第二系统与第一系统分离期间，设计第一系统将其基准电源的电压值发送至第二系统，使第二系统可以根据接收到的电压值调节可控基准电源的输出电压等于所述基准电源的电压值，由此在利用可控基准电源为温度传感器供电时，可以使得温度传感器接收到的供电电压保持一致，从而解决了两个独立系统中的基准电源由于某些因素而出现不一致的情况时，导致的两个系统所测温度不一致的问题，提高了双系统温度测量的准确性。为实现上述控制策略，本实施例结合分体式电子产品，提出了一种优选的双系统电路设计，如图1所示。本实施例的分体式电子产品包括两个独立的装置，分别为第一装置和第二装置。在第一装置中设置第一系统，在第二装置中设置第二系统。所述第一装置包括基准电源、第一控制器CPU1、显示屏等主要组成部分；所述第二装置包括可控基准电源、第二控制器CPU2、温度传感器等主要组成部分。在第一装置和第二装置上分别设置可匹配连接的连接器，当第一装置与第二装置通过所述连接器结合时，设置第二装置中的温度传感器通过所述连接器与第一装置中的基准电源连通，利用第一装置中的基准电源为所述温度传感器供电，并利用第一装置中的第一控制器CPU1采集温度传感器输出的检测信号ADC-W1，进而计算出温度测量值，输出至显示屏进行显示输出。而当第二装置与第一装置分离期间，设置第二装置中的温度传感器连通第二装置中的可控基准电源，并设置第一装置中的第一控制器CPU1将基准电源的电压值VOUT1发送至第二控制器CPU2，通过第二控制器CPU2调节可控基准电源的输出电压等于所述基准电源的电压值VOUT1，由此实现可控基准电源对基准电源的跟踪。然后，利用第二装置中的可控基准电源为所述温度传感器供电，并将温度传感器输出的检测信号ADC-2发送至第二控制器CPU2，由第二控制器CPU2计算出温度测量值后，回传至第一装置中的第一控制器CPU1，进而通过第一控制器CPU1控制显示屏输出显示。由于在第一装置与第二装置的结合和分离期间，温度传感器接收到的供电电压保持一致，因此可保证温度检测结果的一致性。在本实施例中，可以在连接器中设置连接状态检测电路，生成状态信号发送至第一控制器CPU1和第二控制器CPU2。所述第一控制器CPU1和第二控制器CPU2根据接收到的状态信号，实现对第一装置和第二装置的结合与分离状态的自动识别。为了控制可控基准电源在第一装置与第二装置结合期间停止向温度传感器供电，而在第一装置与第二装置分离期间，自动为所述温度传感器供电，本实施例在所述第二装置中还设置有可控开关，连接在所述可控基准电源与温度传感器之间。当第二控制器CPU2检测到第一装置与第二装置结合时，控制可控开关断开，切断可控基准电源与温度传感器之间的连接线路，使温度传感器仅接收来自第一装置中的基准电源的供电。而当第二控制器CPU2检测到第一装置与第二装置分离时，控制可控开关闭合，连通可控基准电源与温度传感器之间的连接线路，将温度传感器的供电切换至可控基准电源。作为本实施例的一种优选电路设计，所述可控开关可以选用一颗NMOS管Q1进行系统电路设计，如图2所示。将NMOS管Q1的栅极连接至第二控制器CPU2的其中一路GPIO口，接收第二控制器CPU2输出的开关控制信号CTL-2。将NMOS管Q1的漏极连接至可控基准电源IC-1的输出端Vout，NMOS管Q1的源极连接所述温度传感器。当第二控制器CPU2检测到第一装置与第二装置结合时，输出低电平状态的开关控制信号CTL-2，控制NMOS管Q1截止，切断可控基准电源与温度传感器之间的连接线路。当第二控制器CPU2检测到第一装置与第二装置分离时，输出高电平状态的开关控制信号CTL-2，控制NMOS管Q1饱和导通，连通可控基准电源与温度传感器之间的连接线路。在本实施例中，所述温度传感器采用热敏电阻RT-1与限流电阻R3串联而成，连接在NMOS管Q1的源极与系统地GND之间。将热敏电阻RT-1和限流电阻R3的分压节点作为温度传感器输出检测信号的端子，分别与连接器和第二控制器CPU2的其中一路模数转换接口ADC-3对应连接。当第二装置的温度发生变化时，热敏电阻RT-1的阻值随之变化，导致热敏电阻RT-1与限流电阻R3之间的分压节点处的分压值发生变化，即，温度传感器输出的检测信号发生改变。在第一装置与第二装置结合期间，第一控制器CPU1通过其模数转换接口连接所述连接器，接收所述分压值，进而根据所述分压值换算出温度测量值，控制显示屏输出显示。在第一装置与第二装置分离期间，第二控制器CPU2开启其模数转换接口ADC-3采集所述分压值，并根据所述分压值换算出温度测量值，回传至第一控制器CPU1，使第一装置即便与第二装置分离后，也能准确地显示出第二装置的温度变化。设置第二控制器CPU2通过I2C总线连接可控基准电源的通信接口SDA、SCL，可控基准电源的输入端Vin连接直流电源VCC，输出端Vout连接第二控制器CPU2的另外一路模数转换接口ADC-2。当第二控制器CPU2检测到第二装置与第一装置分离时，接收第一装置发送过来的参考电压，所述参考电压即为基准电源的电压值VOUT1。第二控制器CPU2根据接收到的电压值VOUT1生成调节指令CTL-1，通过I2C总线发送至可控基准电源IC-1的通信接口SDA、SCL，控制可控基准电源IC-1调整其输出端Vout的电压至所述电压值VOUT1，实现可控基准电源IC-1对基准电源的跟踪。考虑到有些可控基准电源IC-1的实际输出电压往往与接收到的调节指令存在偏差的问题，本实施例优选利用第二控制器CPU2的模数转换接口ADC-2采集可控基准电源IC-1实际输出的电压值VOUT2，通过将其与接收到电压值VOUT1进行对比，进而生成微调指令传输至可控基准电源IC-1的通信接口SDA、SCL，由此便可对所述可控基准电源IC-1进行微调，使可控基准电源IC-1的输出电压能够始终稳定在基准电源的电压值VOUT1上，达到精确跟踪的目的。对于基准电源的电压值VOUT1，本实施例优选采用实际测量的方式加以确定。即，利用第一控制器CPU1的其中一路模数转换接口ADC-1连接至基准电源的输出端，采集基准电源实际输出的电压值，将其作为VOUT1在第一装置与第二装置分离时，发送至第二装置，由此可以解决基准电源在第一装置使用期间因某些因素导致其输出电压发生变动时，向第二装置提供的参考电压不准确的问题，继而可以进一步确保温度测量结果的一致性。对于可控基准电源IC-1工作所需的直流电源VCC，可以采用多种方式提供。例如，可以在第二装置中设置电池和稳压电路，将所述稳压电路连接至电池，对电池电压进行直流变换处理后，生成所述直流电源VCC，输出至可控基准电源IC-1的输入端Vin，为所述可控基准电源IC-1供电。连接所述可控基准电源IC-1的通信接口SDA、SCL的I2C总线，可以通过上拉电阻R1、R2连接至所述直流电源VCC，以提高总线信号传输的可靠性。本实施例在所述第一装置和第二装置中还分别设置有无线通信模块，例如蓝牙模块等，分别连接所述第一控制器CPU1和第二控制器CPU2，如图1所示。当所述第一装置与第二装置分离后，第一控制器CPU1将基准电源的电压值VOUT1通过蓝牙模块无线发送至第二装置，进行基准电源的跟踪；同时，第二控制器CPU2将采集到的温度测量值通过蓝牙模块回传给第一装置，实现温度测量结果的显示输出。采用本实施例的基准电源跟踪技术，可以使可控基准电源的输出电压精确跟踪到0.51mV以内，进而将温度测量结果的偏差控制在0.1℃以内，提高了双系统测温的一致性。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种双系统共用一个温度传感器的准确测温方法，其特征在于，包括：在第一系统中设置基准电源，在第二系统中设置可控基准电源和温度传感器；在第一系统与第二系统结合期间，利用第一系统中的基准电源为所述温度传感器供电；在第一系统与第二系统分离期间，第一系统将基准电源的电压值发送至第二系统，第二系统根据接收到的电压值调节可控基准电源的输出电压等于所述基准电源的电压值，并利用可控基准电源为所述温度传感器供电。2.根据权利要求1所述的准确测温方法，其特征在于，在第一系统与第二系统结合期间，利用第一系统采集所述温度传感器输出的检测信号，并换算出温度测量值；在第一系统与第二系统分离期间，利用第二系统采集所述温度传感器输出的检测信号，并换算出温度测量值后，发送至所述第一系统。3.一种分体式产品，包括独立的第一装置和第二装置，其特征在于，在所述第一装置中设置有基准电源和第一控制器；在所述第二装置中设置有可控基准电源、温度传感器和第二控制器；所述第二装置在与第一装置结合期间，所述温度传感器连通所述基准电源，并输出检测信号发送至所述第一控制器；所述第二装置在与第一装置分离期间，所述第一控制器将所述基准电源的电压值发送至所述第二控制器，所述第二控制器调节所述可控基准电源的输出电压等于所述基准电源的电压值；所述温度传感器连通所述可控基准电源，并输出检测信号传输至所述第二控制器。4.根据权利要求3所述的分体式产品，其特征在于，在所述第一装置和第二装置中还分别设置有无线通信模块，在所述第二装置与第一装置分离期间，所述第二控制器根据所述温度传感器输出的检测信号生成温度测量值，通过所述无线通信模块发送至所述第一控制器。5.根据权利要求4所述的分体式产品，其特征在于，在所述第一装置上还设置有显示屏，连接所述第一控制器；在所述第二装置与第一装置结合期间，所述第一控制器根据所述温度传感器输出的检测信号生成温度测量值，传输至所述显示屏进行显示；在所述第二装置与第一装置分离期间，所述第一控制器将通过所述无线通信模块接收到的温度测量值发送至所述显示屏进行显示。6.根据权利要求4所述的分体式产品，其特征在于，在所述第二装置与第一装置分离期间，所述第一控制器检测所述基准电源的输出电压，生成所述基准电源的电压值，通过所述无线通信模块发送至所述第二控制器。7.根据权利要求3所述的分体式产品，其特征在于，所述第二控制器在根据接收到所述基准电源的电压值生成调节指令并传输至所述可控基准电源后，采集所述可控基准电源的输出电压，若所述可控基准电源的输出电压与所述基准电源的电压值不一致，则继续调整可控基准电源，直到所述可控基准电源的输出电压稳定在所述基准电源的电压值上。8.根据权利要求7所述的分体式产品，其特征在于，在所述第二装置中还设置有电池和稳压电路，所述稳压电路对电池电压进行直流变换后，输出至所述可控基准电源的输入端，为所述可控基准电源供电；所述可控基准电源通过总线连接所述第二控制器，接收第二控制器输出的调节指令；所述第二控制器通过模数转换接口连接所述可控基准电源的输出端，采集所述可控基准电源的输出电压。9.根据权利要求3至8中任一项所述的分体式产品，其特征在于，在所述第一装置和第二装置上还设置有连接器，用于第一装置和第二装置的连接；所述第一控制器和第二控制器根据所述连接器的连接状态，确定第一装置和第二装置的结合和分离状态；在所述第二装置与第一装置结合期间，第一装置中的基准电源通过所述连接器连通第二装置中的温度传感器，为所述温度传感器供电；在所述第二装置中还设置有可控开关，连接在所述可控基准电源与所述温度传感器之间；所述第二控制器在检测到所述第一装置与第二装置结合时，控制所述可控开关切断所述可控基准电源与所述温度传感器的连接；所述第二控制器在检测到所述第一装置与第二装置分离时，控制所述可控开关连通所述可控基准电源和所述温度传感器，利用所述可控基准电源为温度传感器供电。10.根据权利要求9所述的分体式产品，其特征在于，在所述温度传感器中设置有串联的热敏电阻和限流电阻，所述热敏电阻和限流电阻的分压节点分别与所述连接器和第二控制器连接；所述第一控制器在所述第一装置与第二装置结合时，通过所述连接器连通所述分压节点，接收所述温度传感器输出的检测信号；所述第二控制器在所述第一装置与第二装置分离的期间，接收所述分压节点输出的检测信号。

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