一种基于恒温箱的手机功耗检测实验系统及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于手机功耗检测技术领域，尤其涉及一种基于恒温箱的手机功耗检测实验系统及其检测方法。
【背景技术】
[0002]目前手机具有了更多的新功能，方便了我们的生活，但在使用过程中出现了许多新的问题。例如，手机耗电量高、功耗过大，电池发热、续航能力差等。造成手机功耗过大及发热的原因有很多，其中主要耗电的是CPU等高计算量部件，大部分手机采用高性能的CPU，甚至出现双核、四核CPU。随着CPU性能的提升，其功耗随之提高，从而加快了手机电池的放电速度，手机的温度也随之提高，尤其在运行计算量较大的程序时，容易导致手机CPU、电池及其他部件功耗过大而引起温度升高。另外，从物理构造方面看:手机为了保证其便携性和轻便性往往内部结构紧密，大部分组件都集成在一起，导致手机内部空间狭小，散热能力差。最后，手机的使用环境对手机的温度也有较大影响，在炎热的地区，由于环境温度很高，造成散热困难，从而温升明显。由此可见不仅手机自身的原因可以造成手机功耗过大、发热，环境因素也对手机功耗有一定的影响。
[0003]手机在使用过程升温，使用户觉得烫手，会使用户产生不适感，长时间使用更可能造成用户手部低温烫伤。同时手机功耗大也会影响手机的续航能力，加速手机配件和电池的老化，造成自动重启或者卡机，导致手机的使用寿命减短。甚至有报道称手机在使用过程中因过热而引起爆炸和火灾，引发了人们对手机在使用过程中功耗大及发热问题的关注。
[0004]手机使用的平均电功率和手机表面的温度直接反映了手机的功耗，间接地体现了手机品质的优良，成为了评价一部手机质量的必要标准之一。现有手机功耗检测一般是外接功率计检测手机使用过程中的功率，并没有考虑外界环境因素的影响。而现有的手机温度检测方法大多是在手机内部添加热敏电阻或温度传感器并通过软件实现对手机温度的监控。这种方法虽然可以实时监控手机内部各个发热部件的温度，但却无法探查到与人体触感直接相关的手机外部的发热情况。另外，并非所有的手机都内置了这样的温度检测硬件与软件设备，故温度检测范围不大。目前也没有将手机耗电量和手机温度结合起来评价手机功耗的方法。因此需要研宄出一套行之有效的系统来检测任意手机在常用运行方式下外部各个面的发热情况，并结合手机电功率来评价手机在使用过程中的功耗水平。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有手机功耗检测技术的不足，本发明的目的是提供一种基于恒温箱的手机功耗检测实验系统及其检测方法，能够模拟各种环境温度特征，并能够从各个角度观测记录手机温度的变化情况和耗电情况，并将测得的所有数据形成系统历史测试数据库，给出每台被测手机功耗的百分比排名，能够很好的对手机在使用过程中的功耗进行评价。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]一种基于恒温箱的手机功耗检测实验系统，其特征在于包括:
[0008]恒温箱，具有升温和保温的功能，可以保证箱体内的温度恒定在设定点，并在整个实验过程中保持不变，以研宄在不同环境温度中手机升温的效果；
[0009]可旋转手机支架，可控制被测手机做旋转动作，用于检测手机各个面的升温情况；
[0010]红外热成像仪，具备红外图像和可见光图像合成功能，并能通过视频线将获取图像实时传输到电脑上，可以准确的捕捉手机温度的细微变化，用于分析和处理；
[0011]手机控制软件，通过数据线在电脑上控制手机进行通话、播放视频等操作；
[0012]温度检测模块，用于对红外热成像仪拍摄的图像进行分析，通过比较一段时间间隔的两幅图像温度值的变化，推断手机温度是否稳定，若手机温度稳定则记录稳定时间和最高温度，对稳定时的图像进行处理，显示最高温度区域；
[0013]功耗检测模块，用于替代手机电池为手机供电，并通过电流计记录手机在使用过程中的电流平均值、峰值，进而计算手机使用的平均电功率；
[0014]综合评价模块，根据不同环境温度，不同手机运行方式，结合电功率和温度变化结果通过与系统历史测试数据库对比，给出手机功耗在系统历史测试数据库中的百分比排名。
[0015]所述恒温箱外设有温度设定面板，可设定箱体内温度为室温到50摄氏度之间的温度。
[0016]所述可旋转手机支架包括手机支架和旋转系统，所述手机支架设置在所述恒温箱内，所述旋转系统设置在所述恒温箱外并与所述手机支架连接，所述恒温箱内设有所述红外热成像仪。
[0017]所述红外热成像仪为Fluke Ti55FT红外热成像仪，其摄像头的探测器分辨率为320 X 240像素，温度分辨率小于0.1 °C。
[0018]所述温度检测模块包括:
[0019]预处理模块，设定手机要运行的方式，然后将红外热成像仪的图像映射到模块监视区，手动选取图像中均匀分布在手机被测面的十个点作为参考点，进行温度对比；
[0020]温度稳定监测模块，通过比较相差3秒间隔的两幅监视区图像中十个点的温度值是否相同，推断手机温度是否稳定，若手机温度稳定则记录稳定时间和最高温度；
[0021]温度评价模块，对稳定时的图像进行处理，显示最高温度分布图，得到最高温度区域。
[0022]所述手机控制软件包括手机端应用程序和电脑端应用程序，通过数据线或无线网将手机与电脑连接后，可以在电脑上看到手机屏幕映像，通过鼠标在电脑显示屏幕的映像中控制操作手机，会在手机中产生同样的效果，实现了远程拨打电话、播放视频。
[0023]所述手机控制软件为安卓手机应用软件Total Control ο
[0024]所述功耗检测模块包括电源、电流计和功耗计算模块，所述电源通过所述电流计与被测手机相连，用于替代手机电池为手机供电；所述电流计用于记录手机在使用过程中的电流平均值、峰值；所述功耗计算模块用于计算手机使用的平均电功率，计算公式为P =I*u，其中P为电流在单位时间内做的功，用来表示消耗电能的快慢的物理量，I为平均电流，U为手机供电电压。
[0025]所述综合评价模块根据不同环境温度、不同手机运行方式，将测得的电功率结果与系统历史测试数据库对比，若电功率结果相同则继续对比温度检测结果，最后给出被测手机在系统历史测试数据库中的综合百分比排名。
[0026]一种基于恒温箱的手机功耗检测方法，其特征在于包括以下步骤:
[0027]第一步:打开恒温箱，设定所需温度值，待恒温箱温度稳定至所需温度值；
[0028]第二步:把功耗检测模块与手机连接，替代手机电池为手机供电；将手机放在可旋转手机支架的夹子中，通过调节两端底座的位置并旋紧四根丝杆旋钮将手机夹紧；
[0029]第三步:打开红外热成像仪，设定画面为全屏幕，显示方式为反灰度图像方式，调节成像仪镜头焦距，使得手机在成像仪中清晰可见；连接视频线，将红外热成像仪中的图像显示在电脑显示屏幕上；
[0030]第四步:使用温度检测模块，将电脑显示屏幕上红外热成像仪拍摄的图像映射到该模块监视区中，手动选取图像中均匀分布在手机被测面的十个点进行温度对比；
[0031]第五步:通过手机控制软件，控制手机进行特定的运行方式，并开始检测手机电流；
[0032]第六步:开始温度对比，如遇特殊情况可通过“结束温度对比”终止对比程序，待温度稳定后可查看稳定时间及最高温度，记录数据，旋转手机角度，每次90°，记录另三个面的最高温度；停止手机电流检测，计算平均电功率；
[0033]第七步:待手机冷却后，改变手机夹持面，重复第六步，记录另外两个面最高温度；
[0034]第八步:更改手机运行方式，重复第四步到第七步操作；
[0035]第九步:根据上述所得数据，通过与系统历史测试数据库对比，给出手机功耗在系统历史测试数据库中的百分比排名。
[0036]所述步骤一中恒温箱的温度可设定为室温到50°C的任意温度。
[0037]所述步骤五中手机特定的运行方式包括视频播放、拨打电话、拍摄视频等。