外接式温度感测模块及其温度感测方法、及温度感测系统的制作方法_2

文档序号:9260094阅读:来源:国知局
0013]本发明的有益效果可以在于,本发明所提供的一种外接式温度感测模块,其可通过屏蔽单元封装红外线传感器的红外线感应单元、放大器、模拟数字转换器及室温感测单元,使其不受电磁波干扰。此外,本发明所提供的温度感测系统,通过外接式温度感测模块与便携式电子装置的连接,并配合温度感测方法,当使用者提供一所测量物体的辐射率至所述便携式电子装置,而所述便携式电子装置可依据所述可输入的新辐射率与外接式温度感测模块所提供的两组预定辐射率温度计算值,通过一温度测量公式计算出一符合所测量物体辐射率的温度测量值。因此,所测量物体的温度值可以非常精确。
[0014]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所附图式仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制者。
【附图说明】
[0015]图1A为本发明的使用状态分解示意图。
[0016]图1B为本发明的使用状态组合示意图。
[0017]图2为本发明实施例外接式温度感测模块的方块示意图。
[0018]图3A为本发明第一实施例的信号方块示意图。
[0019]图3B为本发明第二实施例及第三实施例的信号方块示意图。
[0020]图3C为本发明第四实施例的信号方块示意图。
[0021]图4为本发明第二实施例的流程示意图。
[0022]图5为本发明第三实施例的流程示意图。
[0023]图6为本发明第四实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0024]〔第一实施例〕
[0025]首先,请参阅图1A至图2所示,本发明第一实施例提供一种外接式温度感测模块D,其包括:一四极接头1、一红外线感应器2及一微处理器3 —。四极接头I具有一输出端口 12、一接地端口 11、一第一输入端口 13及一第二输入端口 14。举例来说,四极接头I可以是耳机麦克风接口,通过此种耳机麦克风接口,可以将本发明提供的外接式温度感测模块D配置于不同种类的便携式电子装置P上。四极接头I的输出端口 12可以是耳机麦克风接口的麦克风接点,接地端口 11可以是耳机麦克风接口的接地接点,第一输入端口 13及第二输入端口 14分别可以是耳机麦克风接口的左耳机接点及右耳机接点,然而,在某些便携式电子装置P中,四极接头I的输出端口 12可以是耳机麦克风接口的接地接点,接地端口 11可以是耳机麦克风接口的麦克风接点。
[0026]请参阅图2及图3A所示,红外线感应器2包括一红外线感应单元21、一放大器22、一模拟数字转换器23、一屏蔽单元24及一室温感测单元25。其中红外线感应单元21电性连接于放大器22,放大器22电性连接于模拟数字转换器23以输出一红外线信号的模拟数字转换值S3。举例来说,红外线感应单元21将红外线转换成电压信号后,再通过放大器22将电压信号放大,再通过模拟数字转换器23将其转换成数字信号后才传输至微处理器3。此外,所述微处理器3电性连接于所述四极接头I与所述红外线感应器2之间,所述室温感测单元25电性连接于所述微处理器3,以输出一室温测量温度值S9。
[0027]请参阅图2所示,屏蔽单元24包括一金属壳体241,红外线感应器2的红外线感应单元21、放大器22、模拟数字转换器23及所述室温感测单元25都被封装在金属壳体241内,以使得红外线感应单元21、放大器22、模拟数字转换器23及所述室温感测单元25都得到金属壳体241的屏蔽。因此,当外接式温度感测模块D配置于便携式电子装置P上时可以屏蔽便携式电子装置P所发出的电磁波,避免测量时受到电磁波的干扰而造成测量上的误差。
[0028]请参阅图3A所示,举例来说,四极接头I的第一输入端口 13及第二输入端口 14交流耦合于微处理器3,四极接头I的输出端口 12交流耦合于微处理器3,四极接头I的接地端口 11通过接地线SlO电性连接于微处理器3。当一致动信号SI通过第一输入端口 13及第二输入端口 14两者其中之一以传输至微处理器3时,微处理器3会依据致动信号SI以传输一测量信号S2至红外线感应器2,红外线感应器2再依据测量信号S2来进行红外线信号温度测量以得到一红外线信号的模拟数字转换值S3。红外线感应器2再将模拟数字转换值S3传输至微处理器3进行计算以得到一依据一预定辐射率所产生的温度测量值S4。温度测量值S4接着通过四极接头I的输出端口 12传输出去。其中,预定辐射率可以使用一般最常见的物体表面辐射率为0.95的值通过红外线测量公式计算。其中,红外线测量公式为:T(()bj)4= (IR*Gain)/Emis+T(amb)4,其中:T(()bj)为待测物的温度测量值,以绝对温度表示;T(amb)为室温测量温度值,以绝对温度表示;Emis为待测物的辐射率;IR为红外线能量;Gain为所述红外线感应器经过校正的灵敏度参数。进一步言之,室温测量温度值S9也可以同样的通过微处理器3以接着通过四极接头I的输出端口 12传输出去。
[0029]〔第二实施例〕
[0030]首先,请参阅图3B及图4所示,图3B为本发明第二实施例的信号方块示意图,图4为本发明第二实施例的流程图。本发明第二实施例提供一种温度感测方法,其包括下列步骤:如步骤S200所示,提供一外接式温度感测模块D,外接式温度感测模块D包括一四极接头1、一红外线感应器2及一微处理器3。其中,四极接头I具有一输出端口 12、一接地端口 11、一第一输入端口 13及一第二输入端口 14。举例来说,四极接头I可以是耳机麦克风接口,输出端口 12可以是耳机麦克风接口的麦克风接点,接地端口 11可以是耳机麦克风接口的接地接点,第一输入端口 13及第二输入端口 14分别可以是耳机麦克风接口的左耳机接点及右耳机接点,然而,在某些便携式电子装置P中,四极接头I的输出端口 12可以是耳机麦克风接口的接地接点,接地端口 11可以是耳机麦克风接口的麦克风接点。其中,红外线感应器2具有一红外线感应单元21、一放大器22、一模拟数字转换器23及室温感测单元25。举例来说,红外线感应单元21、放大器22、模拟数字转换器23及室温感测单元25可以被一屏蔽单元24封装,藉此隔离电磁波。四极接头I的第一输入端口 13及第二输入端口14交流耦合于微处理器3,四极接头I的输出端口 12交流耦合于微处理器3,四极接头I的接地端口 11通过接地线SlO电性连接于微处理器3。
[0031]如步骤S202所述,外接式温度感测模块D通过四极接头I以电性连接于一便携式电子装置P上,再由便携式电子装置P提供一致动信号Si。举例来说,只要是具有四极接头I插孔的便携式电子装置P,都可应用于本发明。
[0032]请同时参阅图3B及图4所示。如步骤S204所示,传输一致动信号SI至微处理器3。举例来说,致动信号SI可以由一便携式电子装置P内的应用软件通过第一输入端口 13及第二输入端口 14两者其中之一传输至微处理器3当中。
[0033]如步骤S206所示,微处理器3依据致动信号SI以传输一测量信号S2至红外线感应器2,藉此触发红外线感应器2进行测量。如步骤S208所示,红外线感应器2依据测量信号S2来进行红外线信号温度测量以得到一红外线信号的模拟数字转换值S3,再将模拟数字转换值S3传输至微处理器3当中。举例来说,红外线感应单元21将红外线转换成电压信号后,再通过放大器22将电压信号放大,之后再通过模拟数字转换器23将其转换成数字信号的模拟数字转换值S3后,才传输至微处理器3中。
[0034]如步骤S210所示,产生两组由所述微处理器依据两个不同预定辐射率通过计算所述模拟数字转换值的温度测量值S5。其中,模拟数字转换值S3传输至微处理器3进行计算以得到两组分别依据辐射率为0.95及1.00的两个不同的预定辐射率所产生的温度测量值S5。一般而言,在正常情况下外接式温度感测模块D并无法知晓待测物是何种材质的物体,而由于一般最常见的物体表面辐射率为0.95,因此以0.95作为默认值。而物体表面辐射率为1.00的物体代表物体为一黑体。
[0035]红外线测量公式为:T((Aj)4=(IR*Gain)/EmiS+T(amb)4,其中:T(()bj)为待测物的温度测量值,以绝对温度表示;T(amb)为室温测量温度值,以绝对温度表示;Emis为待测物的的辐射率;IR为红外线能量;Gain为所述红外线感应器经过校正的灵敏度参数。其中T(amb)的室温测量温度值可由室温感测单元25所输出的一室温测量温度值S9而得。
[0036]通过红外线测量公式的计算,可以计算出各种具有不同辐射率的物体的表面温度,进而得到待测物的表面温度值。因此,由步骤S210中可以得到物体表面辐射率为0.95及物体表面辐射率为1.00的两组温度测量值S5。最后,如步骤S212所示,通过四极接头I的输出端口 12传输两组温度测量值S5及所述室温感测单元25所输出的一室温测量温度值S9至一便携式电子装置P当中。其中,室温感测单元25可以通过微处理器3所接收到的致动信号SI而触发,使室温感测单元25测量室温温度以输出室温测量温度值S9,然而本发明不以此为限,亦可以在上述任一步骤中先行测量室温温度,待传输两组温度计算值S5时同时将室温测量温度值S9传输至一便携式电子装置P当中。
[0037]本发明第二实施例所提供的温度感测方法,通过使用者利用便携式电子装置P触发外接式红外线感测模块D而可以得到物体表面辐射率为0.95及物体表面辐射率为1.00的两组温度测量值S5,再通过便携式电子装置P中的应用软件处理两组温度测量值S5并将处理结果显示给使用者知悉,抑或是将其传输至便携式电子装置P中给便携式电子装置P中的应用软件运用。
[0038]〔第三实施例〕
[0039]首先,请参阅图3B及图5所示,图5为本发明第三实施例的流程图,本发明第三实施例提供一种温度感测方法,其包括下列步骤:如步骤S300所示,提供一外接式温度感测模块D,外接式温度感测模块D包括一四极接头1、一红外线感应器2及一微处理器3。其中,四极接头I具有一输出
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