用于电子恒温器的温度补偿制造技术

电子恒温器正向更高的服务集成扩展，该服务集成包括例如家庭物联网(IoT)网关、本地规则控制、本地机器学习能力和更高分辨率的薄膜晶体管(TFT)显示器的集成。然而，对更高处理能力的控制单元和/或大显示器的所需结合通常会导致电子部件的更高的散热，从而增加电子恒温器的部件周围的温度。系统散热因此会降低机载温度传感器的准确性。各实施方案的一方面提供了对电子恒温器的印刷电路板(PCB)上的升温效应的补偿，以获得更好的精度和性能。一旦来自这些温度传感器的测量结果已经稳定，所补偿的环境温度就可以由相关联的系统(例如，HVAC系统)使用。统)使用。统)使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电子恒温器的温度补偿


[0001]本公开的各方面涉及通过电子恒温器对所测量的环境温度进行热补偿以用于内部生成的散热。

技术介绍

[0002]暖通空调(HVAC)系统通常包括一个或多个恒温器、加热单元、冷却单元和分发系统。加热单元加热介质(例如，空气或水)；冷却单元冷却介质；分发系统将介质分发到整个受影响实体(例如，房屋或建筑物)；控制单元控制加热单元、冷却单元和介质通过分发系统的流动；以及一个或多个恒温器，该一个或多个恒温器向控制单元提供整个受影响实体的一个或多个温度值。
[0003]恒温器可被认为是HVAC系统的重要部件，因为这会触发整个系统开始冷却或加热。HVAC系统的性能因此高度依赖于恒温器的准确度。

技术实现思路

[0004]电子恒温器通常具有用于测量电子恒温器周围的邻近区域的环境温度的环境温度传感器。然而，该电子可具有产生内部热的电子部件(例如，微处理器单元(MPU)、电源单元、显示器、显示器背光、继电器等等)，从而降低环境温度传感器的准确度。
[0005]该环境温度传感器通常安装在该恒温器的印刷电路(PCB)上，并且因此该环境温度传感器通常受到由该恒温器的部件产生的散热的影响。因此，由于该部件的散热而引起的所感测的温度需要被补偿，以便获得准确的室温。
[0006]在另一方面的情况下，补偿过程基于一个或多个温度补偿传感器。在该环境温度传感器与该一个或多个温度补偿传感器之间建立窄热通路。基于由该一个或多个温度补偿传感器测量的补偿温度，针对内部产生的热补偿所测量的环境温度。
[0007]在另一方面的情况下，电子恒温器包括主隔室和传感器室，该传感器室将该两个温度传感器热隔离。第一传感器测量环境温度，并且第二温度传感器测量补偿温度。该所测量的环境温度是基于该补偿温度和表征该电子恒温器的热特性的热参数通过补偿量来补偿的。
[0008]在另一方面的情况下，在定位于传感器室中的温度补偿传感器与环境温度传感器之间形成热通路。该热通路将该电子恒温器的主隔室热连接到该传感器室并且限制从该主隔室到该温度补偿传感器和该环境温度传感器的热流。
[0009]在另一方面的情况下，传感器室的周边由将电子恒温器的主隔室与该传感器室分开的内部隔板以及该恒温器的壳体的一个或多个侧面形成。
[0010]在另一方面的情况下，该传感器室与该主隔室适当隔开，并且该传感器室仅允许从该主隔室穿过狭窄通路流到该环境温度传感器并且流到温度补偿传感器的热。存在至少两个通风开口穿过由该恒温器壳体提供的该传感器室的侧面(壁)。通气孔允许从周围环境流入该传感器室中以供环境温度测量的气流。
[0011]在另一方面的情况下，该电子恒温器包括处理装置，该处理装置针对内部产生的热补偿所测量的环境温度。为此，该处理装置获得表征该电子恒温器的热特性的热参数(例如，热阻比)。该处理装置分别从该环境温度传感器和该补偿温度传感器接收该所测量的环境温度(T
s
)和该所测量的补偿温度(T
c1
)。该处理装置然后根据该所测量的环境温度、该所测量的补偿温度和该热参数确定补偿环境温度(T
ambient
)。该处理装置可通过将该热阻比乘以该所测量的补偿温度与该所测量的环境温度之间的温度差来确定补偿量。
附图说明
[0012]当结合附图阅读时，将更好地理解本专利技术的上述概述以及本专利技术的示例性实施方案的以下详细描述，这些附图是作为示例而非作为对所要求保护的本专利技术的限制而包括的。
[0013]图1示出了根据一实施方案的示例性电子恒温器的部件放置拓扑结构。
[0014]图2示出了根据一实施方案的用于限制电子恒温器中的空气流的对流的传感器室。
[0015]图3A至图3C示出了根据一实施方案的用于将环境温度传感器与电子恒温器的其它印刷电路板(PCB)部件隔离的不同方式。
[0016]图4示出了根据一实施方案的用于估计内部产生的热对电子恒温器的环境温度传感器的影响的物理模型。
[0017]图5示出了根据一实施方案的用于电子恒温器的单独部件的等效热回路。
[0018]图6示出了根据一实施方案的用于电子恒温器的多个部件的等效热回路。
[0019]图7示出了根据一实施方案的电子恒温器的处理器电路系统。
[0020]图8示出了根据一实施方案的针对电子恒温器的内部产生的热补偿环境温度的流程图。
[0021]图9示出了用于补偿来自环境温度传感器的所测量的温度以获得所补偿的环境温度的模拟电路系统。
具体实施方式
[0022]准确的温度测量结果对于电子恒温器通常是必要的。例如，如果从电子恒温器获得的温度测量结果不够准确，则可降低相关联的环境系统(例如，暖通空调(HVAC)系统)的操作。然而，恒温器的印刷电路板(PCB)上的电子部件可在PCB上内部产生热。所消散的热的量通常随着所结合的处理器的处理能力而变化，通常从低端微控制器单元(MCU)增加到高端处理单元。
[0023]此外，市场正朝着增加家庭物联网(IoT)系统中的电子恒温器的的功能的方向发展。这种趋势通常需要更强大的处理装置以及更复杂的外围装置(例如，具有背光的LCD显示器)来支持更复杂的IoT控制功能。这些装置通常消耗更多的电功率，从而导致电子恒温器的散热增加。
[0024]温度传感器单元通常安装在恒温器的PCB上，并且因此温度传感器易于受到来自恒温器的部件的散热的影响。因此，由于该部件的散热而引起的所感测的温度需要被补偿，以便获得更准确的室温。实施方案可支持用于相对于传统电子恒温器有利的温度补偿的方
法，从而产生改进的温度测量结果准确度。
[0025]在一些实施方案的情况下，补偿过程基于至少两个或更多个温度感测单元。一个传感器与环境温度感测相关联，并且另一个传感器与测量PCB板在位置(点)处的温度相关联，在该位置(点)处，所消散的热从该点通过窄热通道流到传感器部件。环境温度传感器可定位于具有特殊PCB布局结构的独立PCB板上，其中该独立的PCB板通过窄通道或窄连接桥连接到主PCB。
[0026]实施方案可包括所隔离的传感器室，该所隔离的传感器室包括环境温度传感器。传感器室通过主PCB板与环境传感器之间的对流将气流隔离。
[0027]图1示出了根据一实施方案的示例性电子恒温器100的部件放置拓扑结构。电子部件包括微处理器单元(MPU)104、电源单元103、显示器105、显示器背光106、继电器107、温度补偿传感器S
c1
101和环境温度传感器S
a
102。
[0028]每个部件通常是可影响环境温度传感器S
a
102的温度测量结果准确度的内部热源。部件包括但不限于：
[0029]电源电路103可提供6Vdc、12Vdc、24Vdc、24Vac、110Vac或230Vac。
[0030]MPU 104可包括8051、MIPS、ARM9、ARM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于补偿电子恒温器的所测量的温度的方法，所述方法包括：在传感器室中将温度补偿传感器和环境温度传感器与所述电子恒温器的主隔室热隔离；在所述温度补偿传感器与所述环境温度传感器之间形成第一热通路，其中所述第一热通路将所述主隔室热连接到所述传感器室并且限制到所述温度补偿传感器和所述环境温度传感器的热流；从所述主隔室：获得表征所述电子恒温器的热特性的热参数；分别从所述环境温度传感器和所述补偿温度传感器接收所测量的环境温度(T
s
)和补偿温度(T
c1
)；以及根据所述所测量的环境温度、所述补偿温度和所述热参数确定所补偿的环境温度(T
ambient
)的温度指示。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定还包括：基于所述补偿温度与所述所测量的环境温度之间的温度差获得补偿值；以及通过从所述所测量的环境温度减去所述补偿值来获得所述所补偿的环境温度。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述热参数包括热阻比，并且其中所述获得所述补偿值包括：将所述热阻比乘以所述温度差。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述热参数包括在第一温度范围内的第一热阻比和在第二温度范围内的第二热阻比，并且其中所述确定包括：使用在所述第一温度范围内的所述第一热阻比和在所述第二温度范围内的所述第二热阻比。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在所述温度补偿传感器与所述环境温度传感器之间形成第二热通路。6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在补偿所述所测量的环境温度之前，等待所述补偿温度稳定。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器室的周边包括位于所述主隔室与所述传感器室之间的至少一个内部隔板。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述周边还包括所述电子恒温器的壳体的一个侧面。9.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：由相关联的暖通空调(HVAC)系统利用所述温度指示。10.一种控制家庭物联网(IoT)系统的电子恒温器，所述电子恒温器包括：主隔室；传感器室；定位于所述主隔室中的至少一个部件；定位于所述传感器室中的温度补偿传感器和环境温度传感器；所述传感器室被配置为将所述温度补偿传感器和所述环境温度传感器与所述主隔室热隔离并且被配置为在所述温度补偿传感器与所述环境温度传感器之间建立第一热通路，其中所述第一热通路将所述主隔室热连接到所述传感器室并且限制从所述主隔室到所述
温度补偿传感器和所述环境温度传感器的热流；以及补偿电路，所述补偿电路被配置为基于所测量的补偿温度(T
c1
)补偿所测量的环境温度(T
s
)，被配置为获得所补偿的环境温度(T
ambient
)并且被配置为向所述家庭IoT系统提供所述所补偿的环境温度。11.根据权利要求10所述的电子恒温器，其中所述传感器室包括单独的印刷电路板和具有两个或更多个支撑腿的机械结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴有慧，蔡鸿彬，朱俊杰，
申请(专利权)人：金宝通有限公司，
类型：发明
国别省市：