具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

本公开提供了一种温度传感器的读出装置、温度读出方法和电子设备，该温度传感器的读出装置可以利用温敏频率产生模块得到温度传感器的温敏电阻对应的温度频率信号，以及与参考电阻对应的参考频率信号，并利用参考频率信号和温度频率信号之间的比值消除振荡系数受温度的影响，得到温敏电阻的电阻值，并利用该电阻值与预先得到的温敏电阻的温度电阻特性曲线，得到温度值。另外，本公开实施例的温度传感器的读出装置可以应用在任意的电子设备中，电子设备可以为用户设备(User Equipment，UE)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等，但不作为本公开的具体限定。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

图1示意性示出了本公开实施例的一种温度传感器的读出装置的组成结构示意框图，需要注意的是，图1所示仅为可以应用本公开实施例的系统架构的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。

如图1所示，所述温度传感器的读出装置可以包括温敏频率产生模块10、测量计数模块20，以及线性校正模块30。

其中，温敏频率产生模块10，其分别与温度传感器以及参考电阻连接，并用于产生与所述温度传感器中的温敏电阻相关的温度频率信号以及与所述参考电阻相关的参考频率信号。其中，在一些可能的实施方式中，温敏频率产生模块10可以包括片内振荡器和选择开关，其中，选择开关可以用于选择接通所述片内振荡器和所述温敏电阻，或者接通所述片内振荡器和所述参考电阻。例如，选择开关可以包括两个开关单元，如第一开关单元和第二开关单元。其中，第一开关单元与温敏电阻连接，用于将温敏电阻并联至片内振荡器，第二开关单元与参考电阻连接，用于将参考电阻并联至片内振荡器。其中，通过第一开关单元和第二开关单元的导通或者关断的控制，实现温敏电阻或者参考电阻与片内振荡器之间的连接，得到两个电阻分别接入到片内振荡器中的振荡频率(参考频率信号以及温度频率信号)。其中，第一开关单元和第二开关单元可以为三极管，但不作为本公开的具体限定。

本公开实施例中，可以依次的接通参考电阻与片内振荡器，以及接通温敏电阻与片内振荡器，例如，选择开关还用于在第一时间段内接通所述片内振荡器和所述参考电阻，以及在所述第一时间段之后的第二时间段内接通所述片内振荡器和所述温敏电阻，所述第一时间段和第二时间段相同且为所述预设时间，从而可以得到两个相同时间(预设时间)内参考电阻的参考频率信号，以及温敏电阻对应的温度频率信号。

另外，图2示意性示出了本公开实施例的一种温度传感器的读出装置的具体组成结构示意图。其中，本公开实施例还可以包括系统频率产生模块40，其中，系统频率产生模块可以包括片内振荡电路以及片外晶体，从而产生系统时钟。选择开关可以基于该时钟执行温敏电阻和参考电阻的接通时间的控制。另外，本公开实施例中上述预设时间小于系统时钟周期。

测量计数模块20，其用于对预设时间内的所述参考频率信号的脉冲进行计数，得到第一计数值，以及对预设时间内的所述温度频率信号的脉冲进行计数，得到第二计数值，并基于所述第一计数值和所述的第二计数值确定所述温敏电阻在所述预设时间内的电阻值。本公开实施例中，测量计数模块20可以包括数字计数器，如可以包括两个数字计数器，该两个数字计数器可以分别与温敏频率产生模块10连接，用于分别对温敏频率信号以及参考频率信号的脉冲数量进行计数。或者也可以包括一个数字计数器(如两次数字计数器)，用于分别依次执行参考频率信号以及温敏频率信号中的脉冲数量进行计数，对应的得到第一计数值和第二计数值。本公开实施例中，通过测量计数模块可以首先对参考频率信号的脉冲数量进行计数，得到第一计数值，然后对温度频率信号的脉冲数量进行计数，得到第二计数值。

另外，测量计数模块20还可以根据第一计数值和第二计数值得到温敏电阻的电阻值。本公开实施例中，片内振荡器的振荡频率f的大小为：

f＝1/(K*R*C)

其中，K是振荡系数，R为振荡器外接电阻的阻值，C为振荡器外接电容的容值。

当电路工作环境变化时，比如电源电压降低或者温湿度变化时，振荡系数K会随之变化，导致测量结果不准。因此，本公开实施例采用分别计数的方法，计算温敏电阻与参考电阻的比值，消除K值变化的影响，具体实施如下：

在以系统频率为基准的一段固定的预设时间t内，首先对参考电阻R_ref引起的振荡频率f_ref计数，得到第一计数值N_ref；然后在相同的时间t内，对温敏电阻R_T引起的振荡频率f_T计数，得到第二计数值N_T。则：

N_T/N_ref＝f_T/f_ref＝R_ref/R_T；

那么，温敏电阻振荡第二计数值N_T为：

NT＝Rref/RT*Nref；

可以知悉，上式中已经不存在振荡系数K的影响，同时，参考电阻的阻值为预先存储的，基于上述配置可以得到温敏电阻在时间t内的电阻值。

线性校正模块30可以用于基于所述电阻值和温敏电阻的温度电阻特性曲线，得到所述电阻值对应的温度值。其中，温度电阻特性曲线中的各温度值为非均匀的温度值，线性校正模块30可以利用分段非均匀插值的方式得到所述温敏电阻的温度电阻特性曲线。

在某些测温场景中，比如体温计，温敏电阻传感器的温度电阻曲线一般是非线性的，所以在读出电路中需要进行线性化校准，如果采用均匀线性插值方法进行校准，在测温范围较小时可以使用合适存储容量的ROM进行系数存储，而当测温范围增加时ROM大小需要同步增加，这样会直接增加电路面积、功耗和成本，以至于不能在实际产品中进行应用。因此，需要设计合适的温敏电阻传感器读出电路，既能满足测温范围要求，又能满足测温精度要求。

图3示出典型的温敏电阻温度电阻特性分段图，可以看到温度电阻特性曲线是非线性的。为了增加温度传感器读出装置的通用性，需要支持两种单位制的温度值显示，即华氏度和摄氏度。当存储模块ROM大小一定时，比如存储容量为8X8，对于摄氏度来说，可以占用一半的存储容量，也就是2^7＝128个数。

如果采用传统的均匀插值的方式，每两个插值点之间都计10个数，在保证小数点后两位精度条件下，测温范围只有12.8摄氏度。在图3中，随着温度的增加，曲线斜率的绝对值(由于斜率为负数，描述方便起见，在之后的描述中当提到斜率时指曲线斜率的绝对值)在降低，如果将上述的12.8摄氏度测温范围置于斜率较低即高温处，得到的测温结果将会比较准确，但是由于曲线变化比较缓慢，没有必要采用128个数进行插值，对电路资源是一种浪费；而当将上述测温范围置于曲线斜率较高即低温处时，由于温度引起的电阻变化比较陡峭，将会导致测温结果不精确。

因此，本公开实施例中的线性校正模块30可以采用分段插值、不均匀插值的方式，对温度电阻曲线的非线性进行校准，得到温敏电阻的电阻温度特性曲线。例如，可以对温度轴中的温度范围进行分段，每个分段对应的温度范围相同，并且每个分段内的插值温度的数量与对应分段内的温度值大小成反比。其中，本公开实施例中每个分段内的温度值的个数的加和为存储模块的存储容量。并且，温度值越低的分段内，插值的温度数量越多，温度值越高的分段内，插值的温度数量越少。例如，在一个示例中，可以将曲线按照斜率的变化分成A、B、C、D、E五个部分，各部分温度范围均为9.6摄氏度；然后，在斜率大的A段插入48个数(温度值)，B、C、D、E部分依次插入32、24、16、8个数，同时将上述五部分的对应插值存储到图2的分区ROM中。其中，每个温度值都可以具有预先得到的电阻值，其中可以通过获得上述第二计数值的方式映射相应的电阻值，并且为了保证小数点后两位精度，在A段校正时，每个插值点之间计20个数(脉冲数)；在B段校正时，每个插值点之间计30个数；在C段校正时，每个插值点之间计40个数；在D段校正时，每个插值点之间计60个数；在E段校正时，每个插值点之间计120个数。这样，在综合考虑测温精度及范围的条件下，总共可以获得9.6*5即48摄氏度的测温范围。

如图2所示，本公开实施例中，还可以包括存储模块50，其用于存储多个温度值，以及相邻温度值之间的校正系数，所述温度值为所述温敏电阻的温度特性曲线中的各所述插值温度。对应的，线性校准模块可以利用各插值温度以及相应的校正系数，得到温度电阻特性曲线。其中，存储的校正系数为任意两个相邻插值温度之间的曲线对应的斜率。

基于上述配置，本公开实施例可以节约电路面积，并且可以使用较小容量的ROM单元，保持一定精度同时获得大的测温范围，有利于拓展该传感器读出电路的应用场景。

另外，本公开实施例还可以包括显示模块60，用于显示输出得到的温度值，其中显示模块可以为译码输出电路，用于输出能够驱动LCD显示温度值的时序信息。

综上所述，在本公开实施例中，提供的温度传感器的读出装置，解决了传统电阻型温度传感器读出电路测温范围窄、占用面积大以及消耗功耗大的问题。其中，将温度电阻曲线分段处理，同时将ROM分区，将对应的不同分段处的校正系数存储在相应的ROM分区里，可以充分利用有限的资源，同时得到精确的大范围测温结果。

另外，本公开实施例的温度传感器的读出装置还具有集成度高的特点，集成了除传感器、时钟基准、显示单元之外的其他电路模块，有利于低成本应用。另外还可以节约电路面积，可以使用较小的ROM单元，保持一定精度同时获得大的测温范围，有利于拓展该传感器读出电路的应用场景。以及还可以节省功耗，该传感器读出电路中只有两个频率产生电路是模拟电路设计，其他电路模块均为数字电路，整体功耗较低。随着使用工艺进步，功耗同步降低。

另外，本公开实施例中还可以提供一种温度读出方法，该温度读出方法可以应用在上述实施例所述的温度传感器的读出装置中，所述方法包括：

获得与所述温度传感器中的温敏电阻相关的温度频率信号以及与所述参考电阻相关的参考频率信号；

对预设时间内的所述温度频率信号的脉冲进行计数，得到第一计数值，以及对预设时间内的所述参考频率信号的脉冲进行计数，得到第二计数值，并基于所述第一计数值和所述的第二计数值确定所述温敏电阻在所述预设时间内的电阻值；

基于所述电阻值和温敏电阻的温度电阻特性曲线，得到所述电阻值对应的温度值。

本公开实施例对方法步骤的实现不作重复说明，具体可以参见装置部分的描述说明。

本公开实施例还提出一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，当所述一个或多个指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现以上任一项所述的方法。

在本公开实施例中，该电子设备可以包括温度传感器以及与温度传感器连接的温度传感器的读出电路，用于获得温度传感器得到的温度值。其中电子设备可以被提供为终端或其它形态的设备。

图4示意性示出了本公开实施例的一种电子设备的组成结构框图。例如，该电子设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等终端。

参照图4，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件806为电子设备800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。