【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及感测组件，特别是用于确定物体的芯体温度的芯体温度感测组件以及用于确定物体芯体温度的系统和方法。
技术介绍
1、已知用于通过测量物体表面处的参数来确定或估计物体的芯体温度的各种系统。现有的芯体温度测量系统包括包含热通量传感器和温度传感器的系统，这些传感器放置在物体的外表面上，用于估计或测量表面以下的温度(“芯体温度”或tcore)。例如，这些系统用于确定人或动物的芯体体温或监测设备(例如电池)内部的温度。
2、许多使用基于热通量的传感器的系统都存在缺陷。一种确定芯体温度的方法使用“零热通量”原理。这是一种主动传感技术，其中加热器与热通量传感器串联放置，用于加热表面。当净热流q＝0时，芯体温度是已知的，并且等于表面温度(t表面)。这可以提供芯体温度的精确测量，但需要加热元件的功率输入。这也会使设备体积庞大和笨重，因为加热元件增加了设备的占地面积，并且需要直流电源，这不适合许多应用。
3、基于无源的芯体温度传感器系统包括“单热流道”和“双热流道”系统。单热流道系统可以使用一个传感器装置，该传感器装置具有两个由已知热阻材料分隔的温度传感器。两个温度传感器的温度测量值用于估计芯体温度。在采用两个温度传感器的这种系统中，由于在两个温度感测器之间使用具有精确热阻的大块材料，这些传感器可能难以小型化。此外，这些也可能具有较低的灵敏度，并且更容易受到环境影响。更一般地说，单个热通量系统可能不如其他热通量测量准确，因为它需要对物体(robject)的芯体和表面之间的热阻进行估计，并了解两个温度传感器之间的热阻，这可
4、一些系统可以使用热通量传感器来代替传感器装置中的温度传感器之一。然而，由于热通量传感器的局限性，基于热通量检测的芯体温度传感器仍然存在许多缺点。其中包括有限的精度或灵敏度，这反过来又限制了使用。例如，在诸如监测芯体体温之类的某些应用中测量或监测芯体体温的用途可能局限于身体的特定实施方式或位置。对于这些和其他用途，系统可能过于庞大，或者较小的系统灵敏度或精度较低。
5、热电发电机(teg)可用于测量热通量。然而，使用热电发电机的现有热通量感测装置仍然存在这些缺点，包括体积庞大且缺乏所有感测应用所需的精度和性能。这是因为热通量传感器通常由分立的热电元件制造，并且在不牺牲灵敏度或精度性能的情况下小型化存在固有的限制。例如，热电发生器形成为具有集成的分立或大块热电元件的层压结构，在不牺牲传感器的灵敏度和精度的情况下限制了小型化。
技术实现思路
1、本公开提供了一种芯体温度感测组件，用于当定位在物体的表面上时测量物体的芯体温度。感测组件使用热电发生器形式的热通量传感器。热电发生器作为集成电路的一部分提供。可替换地或附加地，感测组件使用热电发生器来主动加热或冷却物体。可替换地或附加地，感测组件包括热电发生器形式的第二热通量传感器，第一和第二热通量传感器具有由热电偶的配置确定的不同热阻。
2、在某些实施例中，公开一种芯体温度感测组件，用于当定位在物体的表面上时确定所述物体的芯体温度，包括：用于放置在第一表面位置处的第一传感器装置,所述第一传感器装置包括:第一热通量传感器，被配置为测量所述第一表面位置处的热通量并输出与所测量的热通量相关的第一热通量信号；以及第一温度传感器，被配置为测量所述第一表面位置处的温度并输出与所测量的温度相关的第一温度信号,其中所述第一热通量传感器是第一热电发生器；并且其中所述感测组件包括第一集成电路，所述第一集成电路包括所述第一热电发生器。
3、在某些实施例中，公开一种芯体温度感测组件，用于当定位在物体的表面上时确定所述物体的芯体温度，包括：用于放置在第一表面位置处的第一传感器装置,所述第一传感器装置包括:第一热通量传感器，被配置为测量所述第一表面位置处的热通量并输出与所测量的热通量相关的第一热通量信号；以及第一温度传感器，被配置为测量所述第一表面位置处的温度并输出与所测量的温度相关的第一温度信号,其中所述第一热通量传感器包括第一热电发生器，所述第一热电发生器被配置为测量所述第一表面位置处的热通量；并且其中所述感测组件进一步配置为使所述第一传感器装置的第一热电发生器主动加热或冷却所述第一表面位置。
4、在某些实施例中，公开一种芯体温度感测组件，用于当定位在物体的表面上时确定所述物体的芯体温度，可包括：
5、用于放置在第一表面位置处的第一传感器装置,所述第一传感器装置包括:
6、第一热通量传感器，被配置为测量所述第一表面位置处的热通量并输出与所测量的热通量相关的第一热通量信号；和
7、第一温度传感器，被配置为测量所述第一表面位置处的温度并输出与所测量的温度相关的第一温度信号；和
8、用于放置在第二表面位置处的第二传感器装置，所述第二传感器装置包括：
9、第二热通量传感器，被配置为测量所述第二表面位置处的热通量并输出与所测量的热通量相关的第二热通量信号；和
10、第二温度传感器，被配置为测量所述第二表面位置处的温度并输出与所测量的温度相关的第二温度信号，
11、其中所述第一热通量传感器包括配置成测量所述第一表面位置处的热通量的第一热电发生器，并且所述第二热通量传感器包含配置成测量第二表面位置处热通量的第二热电发生器；并且
12、其中所述第一热电发生器包括具有第一热电偶配置的至少一个第一热电偶，并且所述第二热电发生器包括至少一个具有第二热电偶配置的第二热电偶，第一和第二热电偶配置不同，使得第一热电发生器的热阻不同于第二热电发生器。
13、在某些实施例中，公开一种确定物体芯体温度的方法，可包括：从第一传感器装置的第一热通量传感器接收与测量的第一热通量相关的第一热通量信号，并且从第一传感器装置的第一温度传感器接收与测得的第一温度相关的第一温度信号，所述第一热通量传感器是第一热电发生器，以及所述第一传感器装置包括第一集成电路，所述第一集成电路包括所述第一热电发生器；和基于来自第一热通量信号的测量热通量和来自第一温度信号的测量温度来计算芯体温度。
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1.一种芯体温度感测组件，用于当定位在物体的表面上时确定所述物体的芯体温度，包括：
2.根据权利要求1所述的芯体温度感测组件，其中所述第一集成电路还包括所述第一温度传感器。
3.根据权利要求2所述的芯体温度感测组件，
4.根据权利要求3所述的芯体温度感测组件，其中所述第一温度传感器位于以下之一上或与之相邻：所述基板的背面和设置在至少一个热电偶上的覆盖层的正面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的芯体温度感测组件，还包括用于放置在第二表面位置处的第二传感器装置，所述第二传感器装置包括：
6.根据权利要求5所述的芯体温度感测组件，其中所述感测组件包括包括所述第二TEG的第二集成电路。
7.根据权利要求6所述的芯体温度感测组件，其中(i)所述第一集成电路和所述第二集成电路是单个集成电路；或者(ii)所述第一集成电路和所述第二集成电路是分离的集成电路。
8.根据权利要求6或7所述的芯体温度感测组件，其中所述第二集成电路还包括所述第三温度传感器。
9.根据权利要求8所述的芯体温度感测组件，p>
10.根据权利要求5至9中任一项所述的芯体温度感测组件，
11.根据权利要求10所述的芯体温度感测组件，其中所述第一TEG具有第一热电偶配置，并且所述第二TEG具有第二热电偶配置，其中所述第一和第二热电偶的配置不同，以提供不同的第一和第二热电阻，可选地，其中，所述第一热电偶配置和所述第二热电偶配置由热电偶的数量、热电偶覆盖的基板的面积、热电偶中使用的材料的热阻、热电偶的高度或其任意组合来确定。
12.根据权利要求10或11所述的芯体温度感测组件，其中所述第一或第二TEG中的一个还包括绝缘层，以改变所述热阻。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的芯体温度感测组件，其中所述感测组件还被配置为使所述第一传感器装置的第一TEG主动加热或冷却所述第一表面位置。
14.一种芯体温度感测组件，用于当定位在物体的表面上时确定所述物体的芯体温度，包括:
15.一种芯体温度感测组件，用于当定位在物体的表面上时确定所述物体的芯体温度，包括:
16.芯体温度感测系统，包括：
17.芯体温度感测系统，包括:
18.一种确定物体芯体温度的方法，包括:
19.一种包括计算机程序代码的计算机程序，该计算机程序代码被配置为当所述计算机程序在一个或多个物理计算设备上运行时使所述一个或多个物理计算装置实现权利要求18的方法。
20.一种或多种具有存储在其上的计算机程序的非暂时性计算机可读介质，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述程序代码被配置为当所述计算机软件在一个或多个物理计算装置上运行时使所述一个或多个物理计算装置实现权利要求18的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种芯体温度感测组件，用于当定位在物体的表面上时确定所述物体的芯体温度，包括：
2.根据权利要求1所述的芯体温度感测组件，其中所述第一集成电路还包括所述第一温度传感器。
3.根据权利要求2所述的芯体温度感测组件，
4.根据权利要求3所述的芯体温度感测组件，其中所述第一温度传感器位于以下之一上或与之相邻：所述基板的背面和设置在至少一个热电偶上的覆盖层的正面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的芯体温度感测组件，还包括用于放置在第二表面位置处的第二传感器装置，所述第二传感器装置包括：
6.根据权利要求5所述的芯体温度感测组件，其中所述感测组件包括包括所述第二teg的第二集成电路。
7.根据权利要求6所述的芯体温度感测组件，其中(i)所述第一集成电路和所述第二集成电路是单个集成电路；或者(ii)所述第一集成电路和所述第二集成电路是分离的集成电路。
8.根据权利要求6或7所述的芯体温度感测组件，其中所述第二集成电路还包括所述第三温度传感器。
9.根据权利要求8所述的芯体温度感测组件，
10.根据权利要求5至9中任一项所述的芯体温度感测组件，
11.根据权利要求10所述的芯体温度感测组件，其中所述第一teg具有第一热电偶配置，并且所述第二teg具有第二热电偶配置，其中所述第一和第二热电偶的配置不...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·康奈特，Y·原，陈宝兴，C·柯廷，
申请(专利权)人：亚德诺半导体国际无限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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