热检测系统和方法技术方案

技术编号:22569845 阅读:32 留言:0更新日期:2019-11-17 10:10
提供了一种用于感测第二设备的温度的温度感测设备。提供具有第一时钟频率的热检测信号,并且从第二设备接收基于低于第一时钟频率的第二时钟频率的电子信号。在热检测信号和电子信号的时刻之间测量持续时间,并且根据对一组测量的持续时间的分析,基于电子信号的频率‑温度特性的知识,确定第二设备处的温度。

Thermal detection system and method

A temperature sensing device for sensing the temperature of a second device is provided. A thermal detection signal having a first clock frequency is provided, and an electronic signal based on a second clock frequency lower than the first clock frequency is received from the second device. The duration is measured between the time of the thermal detection signal and the electronic signal, and the temperature at the second device is determined based on the analysis of the duration of a group of measurements and the knowledge of the frequency \u2011 temperature characteristics of the electronic signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热检测系统和方法
本专利技术涉及例如针对电子电路的温度检测,并尤其涉及不需要专用热探头或传感器的热检测。
技术介绍
在许多不同的电路中,电路温度是系统健康的关键因素。一个特定的示例是照明电路,其中照明元件生成大量的热量以及期望的光输出。热信息在照明电路中愈发重要,因为照明系统中使用了更多的半导体部件和其他电子部件,诸如LED照明器和照明控制器。目前,大多数热检测器基于热耦合器或热电阻和相关电路,以便测量温度。红外辐射相机也以提供非接触测量选项的该目的而闻名。这些解决方案已经成熟,但不够简单,而且在如照明器的成本敏感产品中也不具成本效益。所需的复杂电路也可能导致潜在的可靠性风险。已知晶体振荡器(例如用于生成微控制器时钟信号的晶体振荡器)在其输出频率上具有温度依赖性。这意味着振荡器响应可以用来确定温度,而不需要单独的温度传感器。例如,已知将一个晶体振荡器的频率与对温度具有不同的依赖性的另一个晶体振荡器进行比较,以便确定温度信息。US9228906中公开了这种方式的一个示例。这需要特定类型的晶体振荡器以及精确的频率测量。对于在其输出频率上对温度依赖性较低的晶体振荡器,这种测量变得愈发困难。因此,需要具有高度温度依赖性的晶体,但这与具有独立于温度的频率响应的总体目标背道而驰。因此,需要一种更简单和灵活的热检测解决方案,并且该解决方案不需要损害电路的总体温度稳定性。
技术实现思路
本专利技术由权利要求限定。根据本专利技术的第一方面的示例提供了一种用于感测第二设备的温度的温度感测设备,包括:控制器,其被适配为:提供具有第一时钟频率的热检测信号;从第二设备接收基于低于第一时钟频率的第二时钟频率的电子信号;测量预定时刻的热检测信号的边沿和电子信号的预定类型的下一个检测到的边沿之间的作为热检测信号的循环数的持续时间;和根据对一组测量的持续时间的分析,基于电子信号的频率-温度特性的知识来确定第二设备处的温度。该设备通过测量与从第二设备接收的电子(数据通信)信号相关联的持续时间来确定第二设备处的温度,该持续时间特别地包括由不同时钟频率导致的可变延迟。电子信号是由第二时钟频率导致的具有特定比特频率的数字信号。通过测量一组信号边沿之间的持续时间,测量由晶体振荡器频率以及由此的第二控制器时钟频率的微小变化导致的持续时间值成为可能。温度测量可以数字化地实施。第二设备是“第二”的,例如在它暴露于不同温度环境的意义上,使得由第二设备引起的加热不会导致温度感测设备的相应加热。该方式不需要修改第二设备的硬件或软件,因为它仅仅依赖于温度感测设备从第二设备接收电子(数据)信号。因此,第二设备的热状态是在现有产品没有任何变化的情况下确定的,特别是在没有附加的热传感器和相关电路的情况下。相反,温度感测功能是基于对接收的数据通信信号(通常称为“电子信号”)的分析和统计分析来实施的。第二设备可以是远离温度感测设备的远程设备。在室外照明系统的一个示例中,第二设备在照明器中,而温度感测设备在机柜中。在室外照明系统的另一个示例中,第二设备是照明器的一部分,并且温度感测设备也是照明器的一部分。第二设备是光源(例如LED)的驱动板。温度感测设备在照明器的控制板中。驱动板靠近光源并且其具有更高的功耗。它会导致在温度方面更差的工作条件。控制板相对不太靠近光源,并且其具有更低的功耗。电子信号例如是为光源供电的PWM信号。PWM信号基于专用的PWM芯片。PWM信号的频率在芯片数据表中规定。控制器例如被适配为测量预定时刻的热检测信号的上升边沿到下一个检测到的电子信号上升边沿之间的作为热检测信号的循环数的持续时间,其中循环数向上取整到下一个整数。预定时刻是例如周期性的。例如,热检测信号的每N个循环,从该循环的开始到电子信号的下一个上升边沿进行持续时间测量。时间测量可以替代地基于下降边沿。该设备优选地包括地址解码器,以能够识别电子信号的源。感兴趣的电子信号是从正在被确定温度的第二设备接收的信号。地址解码器使得能够识别通信接口上的相关信号。该设备还可以具有阻抗匹配系统,使得检测不提供信号干扰。该组测量的持续时间可以仅包括对应于电子信号的至多两个比特周期的持续时间。这简化了数据分析。例如,如果上升边沿被用作电子信号中的测量点,那么将被纳入考虑的电子信号中的比特转变将形成01、001或101的数据模式。因此,01转变被识别为立即发生(即,电子信号在预定时刻具有值0,然后在下一比特周期转变为1),或者仅在一个比特延迟之后发生(即,电子信号具有10或00转变,接着是01转变)。在典型实施例中,仅考虑数据模式101。温度是例如基于统计分析获得的。统计分析可以包括:计算持续时间或其函数的平均值或任何其他值;或者分析持续时间或其函数的分布或任何其他散布。对持续时间的这些不同的可能分析可以用于评估第二设备的温度,可选地通过第二设备的时钟频率的中间确定。该设备可以包括照明系统控制器。实施该方法只需要控制器中的少量软件更新。本专利技术还提供一种温度感测系统,包括:如上定义的温度感测设备;和第二设备,其通过数据通信接口连接到温度感测设备。第二设备具有第二控制器,该第二控制器由第二晶体振荡器以第二时钟频率计时,例如AT切割的石英振荡器。第二晶体振荡器的温度特性是已知的,因此电子信号的频率的温度依赖性是已知的。第二设备可以包括照明负载和相关联的本地照明控制器。温度感测设备的控制器可以被适配为用处于一个或多个已知温度的第二设备实施校准测量。因此,该校准过程提供了时间值(例如平均持续时间或基于测量的持续时间的其他统计值)的变化和温度(可选地经由频率作为中间计算结果)之间的映射。根据本专利技术的另一方面的示例提供了一种温度感测方法,包括:在第一控制器处生成热检测信号,该第一热检测信号由第一晶体振荡器计时;从第二设备接收电子信号,该电子信号基于低于第一时钟频率的第二时钟频率;测量预定时刻的热检测信号的边沿和电子信号的预定类型的下一个检测到的边沿之间的作为热检测信号的循环数的持续时间;和分析一组测量的持续时间,从而基于电子信号的频率-温度特性的知识来确定第二设备处的温度。该方法基于更高速度的信号的循环数来测量两个信号之间的时间延迟。这不能给出精确的测量,因为它不比更高速度的信号的周期更精确。然而,通过分析多个这样的测量,精确得多的指示电子信号的频率的测量成为可能。然后,这可以转换成温度。确定温度例如基于统计分析,该统计分析包括计算持续时间或其函数的平均值或任何其他值,或者分析持续时间或其函数的分布或任何其他散布。该方法可以包括在照明系统控制器处感测第二照明负载处的温度。本专利技术可以至少部分地以软件实施。附图说明现在将参考附图详细描述本专利技术的示例,其中:图1示出了中央控制设备和一组第二负载设备的网络;本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于感测第二设备的温度的温度感测设备(70),包括:/n控制器(74;1),被适配为:/n提供具有第一时钟频率的热检测信号;/n从所述第二设备接收基于低于所述第一时钟频率的第二时钟频率的电子信号;/n测量预定时刻的所述热检测信号的边沿和所述电子信号的预定类型的下一个检测到的边沿之间的作为所述热检测信号的循环数的持续时间(110,112,114);和/n根据对一组测量的持续时间的分析,基于所述电子信号的频率-温度特性的知识来确定所述第二设备处的温度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170612 EP 17175429.4;20170411 CN PCT/CN2017/08001.一种用于感测第二设备的温度的温度感测设备(70),包括:
控制器(74;1),被适配为:
提供具有第一时钟频率的热检测信号;
从所述第二设备接收基于低于所述第一时钟频率的第二时钟频率的电子信号;
测量预定时刻的所述热检测信号的边沿和所述电子信号的预定类型的下一个检测到的边沿之间的作为所述热检测信号的循环数的持续时间(110,112,114);和
根据对一组测量的持续时间的分析,基于所述电子信号的频率-温度特性的知识来确定所述第二设备处的温度。


2.根据权利要求1所述的设备,其中所述控制器(74;1)被适配为测量预定时刻的所述热检测信号的上升边沿到所述电子信号的下一个检测到的上升边沿之间的作为所述热检测信号的循环数的持续时间,所述循环数向上取整到下一个整数。


3.根据前述权利要求中任一项所述的设备,包括地址解码器(80),以能够识别所述电子信号的源。


4.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述一组测量的持续时间仅包括对应于所述电子信号的至多两个比特周期的持续时间。


5.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述温度是基于统计分析获得的。


6.根据权利要求5所述的设备,其中所述统计分析包括:
计算所述持续时间或其函数的平均值或任何其他值;或者
分析所述持续时间或其函数的分布或任何其他散布。


7.根据前述权利要求中任一项所述的设备,包括照明系统控制器(1)。


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【专利技术属性】
技术研发人员:陈宏
申请(专利权)人:昕诺飞控股有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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