专利名称：通过比较分压对环境温度的确定的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于确定环境温度是否高于或低于预定阈值温度的装置。
电子装置具有一个正常工作所允许的限定的温度范围。因此，一些电子装置包含一个温度确定装置，用于确定环境温度是否高于或低于预定阈值温度。
在这样的电子装置中，当温度确定装置确定环境温度超过其工作所允许的范围时，比如强制终止工作，防止发生故障，或者进行历史记录，检查用户环境。当前述温度确定装置包含机械操作的产品时，通常使用电子操作的温度确定装置。
下面将参照

图1和图2描述现有技术的这种电子确定装置。如图1中所示，现有技术的温度确定装置100包括一个电阻元件102、一个二极管103、一个参考电压生成电路104和一个比较器电路105。
电阻元件102和二极管103串联接在电子装置的工作电压Vdd和地之间。参考电压生成电路104由工作电压Vdd生成参考电压Vref，该工作电压Vdd低于参考电压Vref。比较器电路105的一个输入端与电阻元件102和二极管103之间的接点相连，比较器电路105的另一个输入端与参考电压生成电路104的输出相连。
电阻元件102具有预定的温度-电阻特性，其中阻值随着环境温度变化而改变。因此，环境温度的变化导致分压VD的变化，该分压VD由电阻元件102和二极管103从工作电压Vdd生成。Vdd和Vref的值被设定，电阻元件102的温度-电阻特性被这样选择，即分压VD等于在预定阈值温度处的参考电压Vref。
比较器电路105把该分压VD与参考电压Vref进行比较，并输出一个指示环境温度是否高于或低于阈值温度的信号。
如图2中所示，参考电压Vref在范围“a”中是恒定的，其中工作电压Vdd超过Vdd0。此外，当工作电压Vdd基于电子装置等等的技术标准变化时，即使环境温度是恒定的，参考电压Vref也随着工作电压Vdd变化。结果是，可确定温度的工作电压Vdd的范围被限制在比如图2中的范围“b”中。
另外，由于由参考电压生成电路104生成的参考电压Vref是依赖于温度的，该参考电压Vref独立于分压V0随着环境温度的变化而变化。结果，温度确定装置100很难精确地确定环境温度是否高于或低于阈值温度。
很明显，前述问题同样发生在用第二电阻元件代替二极管103的温度确定装置中。
本发明的一个目的是提供一种能够精确地确定环境温度是否高于或低于阈值温度的温度确定方法和装置。
根据本发明的温度确定装置包括第一串联电阻电路，其包括彼此串联连接的第一和第二电阻元件；第二串联电阻电路，其包括彼此串联连接的第三和第四电阻元件；电压生成电路；以及比较器。
在第一串联电阻电路中彼此串联连接的第一和第二电阻元件具有不同的温度-电阻特性。因此，环境温度的变化导致第一和第二电阻元件的阻值比率的变化。另一方面，在第二串联电阻电路中的第三和第四电阻元件具有相同的温度-电阻特性。因此，即使环境温度变化，第三和第四电阻元件的阻值比率也不变化。
电压生成电路把同样的参考电压施加到第一和第二串联电阻电路的两端。比较器电路把在第一和第二串联电阻电路之间的节点处生成的第一分压与在第三和第四串联电阻电路之间的节点处生成的第二分压进行比较，以确定环境温度是否高于或低于预定的温度。
如果环境温度没有改变，即使工作电压改变，从电压生成电路输出的电压是恒定的，因此第一和第二分压不变化。由于这个原因，可以在工作电压的一个很宽的范围内精确地确定环境温度是否高于或低于阈值温度。
另外，即使从电压生成电路输出的电压由于环境温度而变化，第一和第二分压不独自变化，而是相互作用地变化，使得分压的相对变化很小，由此可以精确地确定环境温度是否高于或低于阈值温度。
根据本发明的一个实施例，第二电阻元件的温度-电阻特性与第三和第四电阻元件的相同。因此，当环境温度变化时，第一分压显著地改变，而第二分压仍保持恒定。因此，可以精确地确定环境温度是否高于或低于阈值温度。
根据本发明的另一个实施例，第二至第四电阻元件的温度-电阻特性低于第一电阻元件的温度-电阻特性。因此，当环境温度变化时，第一电阻元件的阻值变化低于第二至第四电阻元件的电阻变化。因此，可以用一个简单的结构可靠地确定环境温度是否高于或低于阈值温度。
根据本发明的又一个实施例，电压生成电路包括一个用于生成预定供电电压的供电电路和一个用于放大供电电压为所述电压的放大器电路。因此，可以生成合适的确定温度的电压。
在本发明的再一个实施例中，供电电路包括一个在从外部提供的工作电压等于或高于预定电压时用于产生恒定供电电压的装置。因此，可以精确地确定环境温度。
随着下面结合说明本发明的实例的附图的描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加清楚。
图1是现有技术的温度确定装置的电路图；图2是参考电压Vref、分压V0和工作电压Vdd之间关系的图；图3是根据本发明的一个实施例的温度确定装置的电路图；图4是示出第一至第四电阻元件的温度-电阻特性和温度确定装置的确定结果的图；图5是参考电压Vref、分压V1和V2及工作电压Vdd之间关系的图。
参照图3，所示的根据本发明一个实施例的温度确定装置包括电压生成电路207、第一至第四电阻元件201-204和比较器电路210。电压生成电路207包括产生预定供电电压的供电电路208，以及放大器电路209，其放大预定的供电电压并生成一个电压V0。
第一和第二电阻元件201和202串联连接在放大器电路209的一个输出和地之间。第三和第四电阻元件203和204串联连接在放大器电路209的另一个输出和地之间。
如图4中所示，第一电阻元件201具有其阻值随着环境温度的增加下降的温度-电阻特性，而第二至第四电阻元件202、203和204具有其阻值不管环境温度的变化仍保持恒定的同样的温度-电阻特性。此外，第一至第四电阻元件201-204的温度-电阻特性被这样设定，即当环境温度等于预定的阈值温度Tth时，第一至第四电阻元件201-204的阻值具有同样的值Ra。
由于第三电阻元件203的温度-电阻特性与第四电阻元件204的相同，即使环境温度改变，在第三和第四电阻元件203和204之间的节点处由电压V0生成的分压V2仍保持恒定。
另一方面，由于第一电阻元件201的温度-电阻特性与第二电阻元件202的不同，在第一和第二电阻元件201和202之间的节点处由电压V0生成的分压V1随着环境温度的变化而变化。
比较器电路210把分压V1与分压V2进行比较，以确定环境温度是否高于或低于预定的温度。
应当注意，本实施例的温度确定装置实际上包含在电子装置(未示出)中，形成供电电路208以在电子装置的工作电压Vdd等于或高于预定的电压时生成恒定的供电电压V。
结果是，可以独立于工作电压Vdd在电压V和V0是恒定的范围内确定环境温度。
尽管使用专门的术语描述了本发明的最佳实施例，但这些描述仅用于说明，可以理解，可以进行不脱离随附的权利要求的宗旨和范围的变化和变型。
权利要求
1.一种确定温度的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤生成预定的参考电压；用第一对具有不同温度-电阻特性的电阻对所述参考电压进行分压以生成第一分压，并且用第二对具有相同温度-电阻特性的电阻对所述参考电压进行分压以生成第二分压；以及把所述第一分压与所述第二分压进行比较以确定环境温度是否高于或低于预定的阈值温度。
2.一种用于确定环境温度是否高于或低于预定的阈值温度的温度确定装置，其特征在于，所述装置包括第一串联电阻电路，其包括彼此串联连接的并具有不同的温度-电阻特性的第一和第二电阻元件；第二串联电阻电路，其包括彼此串联连接的并具有相同的温度-电阻特性的第三和第四电阻元件；电压生成电路；电压生成电路，用于生成和把预定的电压共同施加到所述第一串联电阻电路和所述第二串联电阻电路的两端上；以及比较器电路，用于把在所述第一和第二串联电阻电路之间的节点处生成的第一分压与在所述第三和第四串联电阻电路之间的节点处生成的第二分压进行比较，以确定环境温度是否高于或低于所述阈值温度。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二电阻元件的温度-电阻特性与所述第三和第四电阻元件的相同。
4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二至第四电阻元件的温度-电阻特性被这样设定，即不管温度的变化，阻值仍保持恒定，并且，当所述环境温度等于所述阈值温度时，所述第一电阻元件的阻值等于所述第二至第四电阻元件的阻值。
5.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二至第四电阻元件的温度-电阻特性低于所述第一电阻元件的温度-电阻特性。
6.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二至第四电阻元件的温度-电阻特性低于所述第一电阻元件的温度-电阻特性。
7.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电压生成电路包括用于生成预定的供电电压的供电电路；以及用于放大所述供电电压为所述电压的放大器电路。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，所述供电电路包括一个在从外部提供的工作电压等于或高于预定电压时用于产生所述恒定供电电压的装置。
全文摘要
一种温度确定装置生成预定的参考电压,用一对具有不同温度－电阻特性的电阻对参考电压进行分压以生成第一分压,并且用一对具有相同温度－电阻特性的电阻对所述参考电压进行分压以生成第二分压,并把第一分压与第二分压进行比较以确定阈值温度。由于即使当工作电压变化时,只要环境温度不变化,参考电压保持恒定,第一和第二分压不随着工作电压而变化,由此可在一个很宽的工作电压范围内精确地测定环境温度。
文档编号G01K7/16GK1266181SQ0010309
公开日2000年9月13日 申请日期2000年2月24日 优先权日1999年3月4日
发明者千马久典 申请人:日本电气株式会社