电子设备和温度补偿方法与流程

文档序号:33466095发布日期:2023-03-15 06:39阅读:111来源:国知局
电子设备和温度补偿方法与流程

1.本技术属于温度补偿技术领域,具体涉及一种电子设备和温度补偿方法。


背景技术:

2.红外、合成孔径雷达(synthetic aperture radar,sar)、陀螺仪等对温度敏感的传感器的性能均受温度变化影响较大,无法准确地输出感应数据。例如,红外底噪值会随温度的升高而下降,随温度的降低而上升,在红外应用于手机等电子设备的情况下,会带来手机亮灭屏方面的错误交互体验。为了提升用户体验,温漂问题亟待解决。
3.在先技术中,对于未集成温度检测功能的对温度敏感的传感器,主要是通过复用主板等其它器件检测的温度来进行软件算法补偿,由于其它器件检测的温度与实际传感器的温度之间存在一定的差异,因此,存在误补偿或补偿不准确的问题。例如,利用陀螺仪或负温度系数(negative temperature coefficient,ntc)温度传感器的温度对红外底噪进行温度补偿,由于陀螺仪处与红外光敏处温升不一致可能引起过补,导致出现不亮屏的情况,影响用户体验。


技术实现要素:

4.本技术实施例的目的是提供一种电子设备和温度补偿方法,能够避免误补偿或补偿不准确的问题。
5.第一方面,本技术实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:传感器、热电组件和信号处理单元;
6.所述热电组件的第一端与所述传感器接触;所述热电组件的第二端与所述电子设备的散热区连接;所述热电组件的第二端还与所述信号处理单元的输入端连接;
7.所述热电组件,用于在所述第一端和所述第二端存在温度差的情况下,通过所述第二端输出第一电压信号至所述信号处理单元;
8.所述信号处理单元,用于基于所述第一电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器进行温度补偿。
9.第二方面,本技术实施例提供了一种温度补偿方法,应用于第一方面所述的电子设备,所述温度补偿方法包括:
10.获取热电组件在第一端和第二端存在温度差的情况下,通过所述第二端输出的第一电压信号;
11.基于所述第一电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器进行温度补偿。
12.第三方面,本技术实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第二方面所述的温度补偿方法的步骤。
13.第四方面,本技术实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第二方面所述的温
度补偿方法。
14.第五方面,本技术实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如第二方面所述的温度补偿方法。
15.在本技术实施例中,通过热电组件的第一端与传感器接触,第二端与电子设备的散热区连接,如此,在第一端和第二端存在温度差的情况下,可以通过第二端准确得到温度差对应的第一电压信号值,进而,可以通过信号处理单元根据第一电压信号生成温度调节信号,实现根据温度调节信号对传感器的温度补偿,相对于现有技术中复用主板等其他器件检测的温度来进行软件算法补偿的操作,可以避免误补偿或补偿不准确的问题。
附图说明
16.图1为本技术实施例提供的一种电子设备的组成结构示意图;
17.图2为本技术实施例提供的一种热电组件的组成结构示意图;
18.图3为本技术实施例提供的一种红外发射灯的镀盘电极的俯视示意图;
19.图4为本技术实施例提供的另一种热电组件的组成结构示意图;
20.图5为本技术实施例提供的又一种热电组件的组成结构示意图;
21.图6为本技术实施例提供的一种电子设备的功能实现框图;
22.图7为本技术实施例提供的其他一种电子设备的功能实现框图;
23.图8为本技术实施例提供的另一种电子设备的功能实现框图;
24.图9为本技术实施例提供的再一种电子设备的组成结构示意图;
25.图10为本技术实施例提供的其他一种电子设备的组成结构示意图;
26.图11为本技术实施例提供的又一种电子设备的功能实现框图;
27.图12为实现本技术实施例的一种温度补偿方法的步骤流程示意图;
28.图13为实现本技术实施例的还一种电子设备的结构示意图;
29.图14为实现本技术实施例的另一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
31.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本技术的实施例能够以除了在本技术实施例中图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是至少两个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
32.下面结合附图,通过具体地实施例及其应用场景对本技术实施例提供的图像处理方法进行详细地说明。
33.图1为本技术实施例提供的一种电子设备的组成结构示意图,如图1所示,该电子设备10包括:传感器101、热电组件102和信号处理单元103;所述热电组件102的第一端与所
述传感器101接触;所述热电组件102的第二端与所述电子设备10的散热区连接;所述热电组件102的第二端还与所述信号处理单元103的输入端连接;
34.所述热电组件102,用于在所述第一端和所述第二端存在温度差的情况下,通过所述第二端输出第一电压信号至所述信号处理单元103;
35.所述信号处理单元103,用于基于所述第一电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器101进行温度补偿。
36.本技术实施例中,传感器101可以是未设置温度检测功能的传感器,例如,传感器101可以是红外传感器101

合成孔径雷达(synthetic aperture radar,sar)或陀螺仪等手机中的传感器。红外传感器101、sar、陀螺仪的性能受温度变化影响较大,例如,红外传感器101的底噪值会随温度升高而下降,随温度下降而升高,带来手机亮灭屏方面的错误交互体验。
37.可以理解的是,电子设备10的散热区可以是电子设备10上设置的散热面板,散热区的温度可以为恒定的室温,例如25摄氏度;散热区也可以是电子设备10上其他温度保持恒定的面板或框体。
38.本技术实施例的热电组件102可以是具有塞贝克效应的电路,电路中包括多个不同材料的半导体,热电组件102的第一端与第二端存在温度差的情况下,第一端的载流子通过不同材料的半导体向第二端移动而产生电动势。
39.可以理解的是,塞贝克效应的原理如下:
40.塞贝克效应是当受热物体中的电子或空穴,随着温度梯度由高温区往低温区移动时,在低温区产生电荷堆积的一种现象。由于不同材料的电荷转移数量不同,从而在高温区和低温区两端产生温差电动势v。
41.在本技术实施例中,通过热电组件102的第一端与传感器101接触,第二端与电子设备10的散热区连接,如此,在第一端和第二端存在温度差的情况下,可以通过第二端准确得到温度差对应的第一电压信号值,进而,可以通过信号处理单元103根据第一电压信号生成温度调节信号,实现根据温度调节信号对传感器101的温度补偿,相对于现有技术中复用主板等其它器件检测的温度来进行软件算法补偿的操作,可以避免误补偿或补偿不准确的问题。
42.可选地,在一些实施例中,图2为本技术实施例提供的一种热电组件的组成结构示意图,如图2所示,所述热电组件102包括p型半导体件1021和n型半导体件1022;所述p型半导体件1021和n型半导体件1022相互间隔设置;
43.所述第一端包括所述p型半导体件1021的第一高能级端和所述n型半导体件1022的第二高能级端,所述第一高能级端和所述第二高能级端与所述传感器101接触,所述第一高能级端与所述第二高能级端电连接;
44.所述第二端包括所述p型半导体件1021的第一低能级端和所述n型半导体件1022的第二低能级端,所述第一低能级端与所述第二低能级端分别与所述散热区104连接,所述第一低能级端与所述第二低能级端还分别与所述信号处理单元103连接。
45.本技术实施例中,p型半导体件1021和n型半导体件1022间隔一定的距离设置。其中,第一高能级端和第二高能级端可以分别表示p型半导体件1021和n型半导体件1022的高温端,第一低能级端与第二低能级端可以分别表示p型半导体件1021和n型半导体件1022的
低温端。
46.第一高能级端和第二高能级端与传感器101接触,第一低能级端与第二低能级端分别与散热区104连接,第一低能级端与第二低能级端还分别与信号处理单元103连接,例如,第一高能级端和第二高能级端各自与其他组件或区域的连接方式可以是电连接,并且第一高能级端与第二高能级端之间电连接。此处仅是举例说明,本技术实施例对此不做限制。
47.如图2所示,由于p型半导体件1021和n型半导体件1022的材料不同,因此,当传感器101与散热区104之间存在温度差的情况下,p型半导体件1021和n型半导体件1022的电荷转移数量不同,在第一低能级端与第二低能级端产生电荷堆积,从而,在第一低能级端与第二低能级端之间产生温差电动势v。参见公式(1):
48.v=s
pn
(t1-t2) (1)
49.其中,s
pn
表示p型半导体件1021和n型半导体件1022的两种材料的塞贝克系数之差,s
pn
是定值,t1-t2表示热电组件102的第一端和第二端上的温度差。其中,t1表示传感器101侧的温度,t2表示散热区104的温度。
50.通过公式(1)可知,温差电动势v与温度差(t1-t2)成正比,且s
pn
已知,故可通过温差电动势v表征温度差(t1-t2)。进一步地,在温度t2恒定的情况下,可以根据温差电动势v和温度t2确定温度t1,进一步地,可以确定传感器101的温度值。
51.在本技术实施例中,通过第一高能级端和第二高能级端与传感器101接触,第一高能级端与第二高能级端电连接,第一低能级端与第二低能级端分别与散热区104连接,第一低能级端与第二低能级端还分别与信号处理单元103连接。这样,在传感器101和散热区104之间存在温度差的情况下,p型半导体件1021的空穴从第一高能级端流向第一低能级端,n型半导体件1022的电子从第二高能级端流向第二低能级端,因此,可以在第一低能级端与第二低能级端之间检测到温度差对应的第一电压信号值,并且可以将第一电压信号值输出至信号处理单元103。
52.可选地,在一些实施例中,参见图2,所述第一端还包括第一电极1023,所述第二端包括互不连接的第二电极1024和第三电极1025;
53.第一电极1023分别与所述第一高能级端和所述第二高能级端连接,所述第一电极1023还与所述传感器101接触;
54.所述第二电极1024与所述p型半导体件1021连接,所述第三电极1025与所述n型半导体件1022连接;所述第二电极1024与所述第三电极1025还分别与所述信号处理单元103连接;
55.所述散热区104上设置有第四电极1026,所述第四电极1026分别与所述第二电极1024和第三电极1025连接。
56.本技术实施例中,第一电极1023可以与传感器101直接连接,例如,电连接。或者可以通过其他方式使得第一电极1023与传感器101接触,例如,可以将传感器底部焊盘上镀上一层电极,将该电极作为第一电极1023,此处仅是举例说明,本技术实施例对此不做限制。
57.可以理解的是,第一电极1023分别与第一高能级端和第二高能级端连接,第一电极1023还与传感器101接触,使得第一高能级端和第二高能级端可以感应到传感器101处的温度。第二电极1024与p型半导体件1021连接,第三电极1025与n型半导体件1022连接,散热
区104上设置有第四电极1026,第四电极1026分别与第二电极1024和第三电极1025连接,使得第一低能级端与第二低能级端可以感应到散热区104处的温度。
58.在第二电极1024与第三电极1025之间串联负载电阻r的情况下,负载电阻r上流过电流i。
59.在本技术实施例中,通过第一电极1023分别与第一高能级端和第二高能级端连接,第一电极1023还与传感器101接触;第二电极1024与p型半导体件1021连接,第三电极1025与n型半导体件1022连接;第二电极1024与第三电极1025还分别与信号处理单元103连接;散热区104上设置有第四电极1026,第四电极1026分别与第二电极1024和第三电极1025连接。这样,在传感器101和散热区104之间存在温度差的情况下,p型半导体件1021和p型半导体件1021可以感应到温度差,并且在第一低能级端与第二低能级端处产生电荷堆积,从而可以在第二电极1024与第三电极1025之间检测到温度差对应的第一电压信号值,并且可以通过第二电极1024与第三电极1025将第一电压信号值输出至信号处理单元103。
60.可选地,在一些实施例中,所述p型半导体件1021和n型半导体件1022并排设置,且所述p型半导体件1021和n型半导体件1022之间设置有预设间隔。
61.如图2所示,p型半导体件1021和n型半导体件1022的形状、大小可以相同且并排设置,使得p型半导体件1021和n型半导体件1022中相似位置处的载流子移动到低能级端的距离相同。p型半导体件1021和n型半导体件1022之间设置有预设间隔,该预设间隔为使得p型半导体件1021和n型半导体件1022中的载流子只在各自内部移动而不会相互扩散的间隔距离。
62.在本技术实施例中,通过p型半导体件1021和n型半导体件1022并排设置,且p型半导体件1021和n型半导体件1022之间设置有预设间隔,使得p型半导体件1021和n型半导体件1022的低能级端堆积的载流子只受温度的影响,这样,可以使得温差对应的第一电压信号更加准确。
63.可选地,在一些实施例中,所述电子设备10的散热区104包括:设置在主板支架上的散热片或设置在主板支架上的中框。例如,在电子设备10为手机终端的情况下,散热区104也可以是手机中框,此处仅是举例说明,本技术实施例对此不做限制。
64.在本技术实施例中,将主板支架上的散热片或中框作为散热区104使得散热区104的温度更接近室温,进一步地,通过传感器101与散热区104之间的温差对传感器101进行温度补偿,可以获得更好的温度补偿效果。
65.可选地,在一些实施例中,在本技术的一些实施例中,所述第一电极1023设置在所述电子设备10的主板的第一位置处,所述传感器101安装在所述主板上;所述第一位置与所述传感器101的安装位置的距离小于预设距离。
66.在一些可能的实施方式中,第一位置可以是以传感器101为中心的预设半径内的空间中主板上的区域。例如,参见图3所示,传感器101为红外传感器,红外传感器101包括红外发射灯1011和光电二极管(photo-diode,pd)1012。第一电极1023为红外传感器101的红外发射灯1011下方焊盘处所镀的电极,使得热电组件102的第一电极1023与红外发射灯1011充分的靠近,可以将的第一电极1023精准定位到传感器101的发热部位,从而通过热电组件102可以得到准确的红外发射灯1011的温度值,从而实现对红外传感器101更准确地温度补偿。同时,第一电极1023为焊盘处所镀的电极使得电路结构更简单,且无需占用过多的
堆叠空间。
67.在传感器101为红外传感器101的情况下,通过热电组件102的第一端与传感器101接触,第二端与电子设备10的散热区104连接,如此,在第一端和第二端存在温度差的情况下,可以通过第二端准确得到温度差对应的第一电压信号值,进而,可以通过信号处理单元103根据第一电压信号生成温度调节信号,实现根据温度调节信号对传感器101的温度补偿,相对于现有技术中复用主板等其它器件检测的温度来进行软件算法补偿的操作,可以避免误补偿或补偿不准确的问题,进一步地,可以避免电子设备10不亮屏的问题。
68.在本技术实施例中,由于第一电极1023设置在电子设备10的主板的第一位置处,传感器101安装在主板上;第一位置与传感器101的安装位置的距离小于预设距离。因此,通过热电组件102可以准确地获得传感器101的温度值。
69.可选地,在一些实施例中,所述第二电极1024、所述第三电极1025、所述p型半导体件1021和n型半导体件1022均设置在所述主板上。
70.在一种可能的实施方式中,第二电极1024和第三电极1025可以设置在电子设备10的主板的第二位置处,第二位置可以是靠近主板边缘的位置。
71.图4为本技术实施例提供的另一种热电组件的组成结构示意图,如图4所示,传感器101安装在主板105上,第一电极1023设置在主板105的第一位置处,第一位置与传感器101的安装位置的距离小于预设距离。第二电极1024、第三电极1025、p型半导体件1021和n型半导体件1022均设置在主板105上。第二电极1024和第三电极1025设置在主板105边缘的第二位置处。散热区104上设置有第四电极1026,第四电极1026分别与第二电极1024和第三电极1025连接。p型半导体件1021和n型半导体件1022并排设置,且p型半导体件1021和n型半导体件1022之间设置有预设间隔。
72.在本技术实施例中,通过将第二电极1024、第三电极1025、p型半导体件1021和n型半导体件1022均设置在主板上,可以使得电路结构更简单,且无需占用过多的堆叠空间。
73.可选地,在一些实施例中,所述主板105上设置有柔性电路板1051;所述第二电极1024、所述第三电极1025、所述p型半导体件1021和所述n型半导体件1022均设置在所述柔性电路板1051上;所述柔性电路板1051分别与所述第一电极1023和所述第四电极1026连接。
74.图5为本技术实施例提供的又一种热电组件的组成结构示意图,和图4的区别在于,在主板105上设置柔性电路板(flexible printed circuit,fpc)1051,以及,第二电极1024和第三电极1025均镀在柔性电路板1051上,且p型半导体件1021和n型半导体件1022也设置在柔性电路板1051上。
75.可选的,参见图5,第一电极1023和第四电极1026为板对板连接器(board to board,btb)。其中,第一板对板连接器即第一电极1023用于连接传感器101和柔性电路板1051,第二板对板连接器即第四电极1026用于连接柔性电路板1051和散热区104。
76.在本技术实施例中,通过柔性电路板1051将第二电极1024、第三电极1025、p型半导体件1021和n型半导体件1022从主板105上隔离开,可以降低主板105上其它信号对温度差对应的电压检测信号的干扰,因此,可以提高对传感器101进行温度补偿的准确度,获得更好的温度补偿效果。
77.可选地,在一些实施例中,所述信号处理单元103包括依次连接的放大组件1031、
模数转换组件1032和信号处理组件1033;
78.所述放大组件1031,用于对所述第一电压信号进行放大,得到放大信号;
79.所述模数转换组件1032,用于对放大信号进行模数转换,得到第二电压信号;
80.所述信号处理组件1033,用于基于所述第二电压信号生成所述温度调节信号,以对所述传感器101进行温度补偿。
81.在本技术的一些实施方式中,参见图6所示,在图4或图5的基础上可知,传感器101和散热区104之间的温度差可以引起第二电极1024和第三电极1025之间的电位差。电位差即第一电压信号通过信号处理单元103的放大组件1031,例如,功率放大器(power amplifier,pa)对电位差进行放大,得到放大后的功率差。然后通过模数转换组件1032,例如,模数转换器(analog-to-digital converter,adc)将放大后的功率差转化为数字信号,并将数字信号即第二电压信号反馈给信号处理组件1033,例如,应用处理器(application processor,ap)。信号处理组件1033通过软件算法对数字信号进行处理,生成温度调节信号以对传感器101进行温度补偿。例如,根据温度调节信号调整红外传感器101的红外发射灯1011的发射功率。
82.在本技术实施例中,通过放大组件1031和模数转换组件1032可以将第一电压信号进行放大和模数转换处理得到第二电压信号,使得信号处理组件1033可以根据第二电压信号生成温度调节信号以对传感器101进行温度补偿。
83.可选地,在一些实施例中,所述传感器101包括温度调节输入端;所述信号处理单元103的输出端连接所述温度调节输入端。
84.所述信号处理组件1033还用于基于所述第二电压信号生成所述温度调节信号,并将所述温度调节信号输出至所述温度调节输入端,以供所述传感器101根据所述温度调节信号进行温度补偿。
85.在本技术实施例中,由于传感器101包括温度调节输入端,信号处理单元103的输出端连接温度调节输入端。可以将信号处理组件1033基于第二电压信号生成的温度调节信号输出至传感器101的温度调节输入端,使得传感器101可以方便地根据温度调节信号对自身进行温度补偿。
86.可选的,所述放大组件1031、所述模数转换组件1032和所述信号处理组件1033均集成在所述传感器内部。
87.在本技术的一些实施方式中,参见图7所示,和图6相比,放大组件1031、模数转换组件1032和信号处理组件1033,例如pa、adc和用于信号处理的数字芯片均集成在传感器101的内部。传感器101和散热区104之间的温度差引起第二电极1024和第三电极1025之间的电位差。电位差直接反馈给传感器101,通过传感器101内部集成的pa放大,然后通过adc转化为数字信号,最后通过数字芯片中的寄存器进行数据储存。其中,寄存器读出的数字值可以反映温度差,并根据数字值生成温度调节信号,根据温度调节信号对传感器101进行温度补偿。例如,根据温度调节信号动态调整红外发射灯1011的发射功率,从而降低红外传感器101的温漂。
88.通过上述实施例可知,参考图8所示,传感器101和散热区104之间产生温度差,以及对传感器101的进行温度补偿的过程包括:
89.步骤s201:传感器101和散热区104之间产生温度差

t;
90.步骤s202:p型半导体件1021和n型半导体件1022中分别产生空穴和电子流动;
91.步骤s203:热电组件102的第二电极1024与第三电极1025之间由于电荷累积产生电压差v;
92.步骤s204:电压差v即第一电压信号经过放大组件1031放大,并将放大后的即第一电压信号通过模数转换组件1032转化为数字信号即第二电压信号;
93.步骤s205:将第二电压信号反馈给信号处理组件1033;
94.步骤s206:信号处理组件1033根据第二电压信号生成温度调节信号,,以实现对传感器101的温度补偿。
95.可选的,在传感器101包括温度调节输入端的情况下,信号处理单元103的输出端连接温度调节输入端。可以将信号处理组件1033基于第二电压信号生成的温度调节信号输出至传感器101的温度调节输入端,使得传感器101可以方便地根据温度调节信号对自身进行温度补偿。
96.可选的,放大组件1031、模数转换组件1032和信号处理组件1033均集成在传感器内部的情况下,电位差直接反馈给传感器101,通过传感器101内部集成的pa放大,然后通过adc转化为数字信号即第二电压信号,最后通过数字芯片中的寄存器进行数据储存。其中,寄存器读出的数字值可以反映温度差,并根据数字值生成温度调节信号,根据温度调节信号对传感器101进行温度补偿。
97.本技术实施例中,通过将信号处理单元103集成在传感器101内部,可以提高信号处理单元103的信号处理效率和传感器101的响应速度。因此,可以提高对传感器101的温度补偿效率。
98.可选地,在一些实施例中,所述电子设备10还包括电源组件106和开关组件107;所述电源组件106、所述开关组件107和所述热电组件102的第二端串联形成串联回路;所述开关组件107的控制端连接所述信号处理组件1033的输出端;
99.所述开关组件107,用于在所述温度调节信号的控制下,导通所述电源组件106与所述热电组件102的第二端之间的连接;
100.所述电源组件106,用于在所述电源组件106与所述热电组件102的第二端连接的情况下,向所述热电组件102的第二端提供预设电流,以对所述传感器101进行温度补偿;所述预设电流的电流值根据所述第二电压信号的电压值确定。
101.在一些可能的实施方式中,电源组件106可以是输出电压可调的电压源,也可以是输出电流可调节的电流源。开关组件107可以是与电源组件106串联的开关管。
102.在另一些可能的实施方式中,电源组件106可以是包括多个输出固定电压的电压源或多个输出固定电流的电流源。开关组件107包括与每一电压源或电流源串联的多个开关管。其中,一个电压源或一个电流源与一个开关管串联形成一个串联支路,多个串联支路可以并联形成并联支路,通过并联支路与热电组件102的第二端串联形成串联回路。
103.在一种可能的实施方式中,预设电流的电流值是与所述第二电压信号的电压值成正比关系。
104.本技术实施例中,通过开关组件107、电源组件106和热电组件102,可以构成制冷电路,该电路的原理为帕尔帖效应,帕尔帖效应的原理为:
105.用n型材料和p型材料组成一对热电偶,由于电荷载体如电子或空穴,在不同的材
料中处于不同的能级,当电荷载体从低能级向高能级运动时,从外界吸收能量;相反,从高能级向低能级运动时,便释放出多余的能量。
106.参见图9所示,电源组件106和开关组件107与第二电极1024与第三电极1025串联。可以理解的是,p型半导体件1021和n型半导体件1022为不同的材料,电荷载体在p型半导体件1021和n型半导体件1022中处于不同的能级,即p型半导体件1021和n型半导体件1022各自的高能级端和低能级端。因此,p型半导体件1021中的空穴和n型半导体件1022中的电子均由高能级端向低能级端运动,运动的过程中会释放能量,进而实现对传感器降温的目的。
107.释放能量q的定义参见公式(2)
108.q=(π
x-πy)*i
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
109.其中,π
x
和πy分别为p型半导体件1021和n型半导体件1022的帕尔帖系数,π
x
和πy均为恒定值,故释放的能量q与串联回路中的电流i成正比。在本技术实施例中,电流i的大小可以根据实际温度差

t确定。
110.可选的,参见图10所示,电源组件106可以串联开关s2,电压表与s1串联,并与电源组件106和开关s2并联。当基于塞贝克效应所测试出的传感器101和散热区104对应的第一电压信号大于一定阈值时,可以根据第一电压信号的大小计算出传感器101和散热区104的温度差,并根据帕尔帖效应计算出此时需施加的电流值,打开开关s2,在电路导通的情况下对传感器101进行降温以对传感器101进行温度补偿。可选的,可以导通s1,通过电压表测得的电压值和制冷电路的负载电阻值确定电路中实际流过的电流值。
111.本技术实施例中,图11是传感器101和散热区104之间产生温度差,以及对传感器101的进行温度补偿的过程。和图8相比,对传感器的温度补偿步骤不同在于,不包括步骤s206,而是包括步骤s207:信号处理组件1033或传感器101比较数字信号即第二电压信号与预设阈值,当第二电压信号大于预设阈值时,计算输出电压可调节的电源组件106的输出电压值;
112.步骤s208:在信号处理组件1033输出的温度调节信号的控制下,闭合开关组件107,实现对传感器101的降温。
113.在本技术实施例中,通过开关组件在温度调节信号的控制下,导通电源组件与热电组件的第二端之间的连接;电源组件在电源组件与热电组件的第二端导通的情况下,向热电组件的第二端提供预设电流,可以对传感器进行降温以对传感器进行温度补偿。
114.在上述实施例的基础上,本技术实施例提供了一种温度补偿方法,应用于上述所述的电子设备10,如图12所示,该温度补偿方法包括:
115.步骤s301:获取热电组件102在第一端和第二端存在温度差的情况下,通过所述第二端输出的第一电压信号。
116.在本技术实施例中,温度差可以是第一端的温度t1与第二端的温度t2之间的差值

t即t1-t2,其中,t1大于等于t2。
117.可以理解的是,t1是实时变化的温度变量,t2是相对不变的温度恒量,因此,温度差也是实时变化的,进而,基于温度差生成的第一电压信号也是实时变化的模拟量。
118.步骤s302:基于所述第一电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器101进行温度补偿。
119.可以理解的是,温度调节信号可以是用于控制开关组件107开通或关断的数字信
号0或1序列,也可以是用于调节传感器101参数的数字信号。
120.在一些可能的实施方式中,所述信号处理单元103基于第一电压信号生成温度调节信号,以对所述传感器101进行温度补偿。其中,可以是信号处理单元103对第一电压信号依次经过放大、模数转换处理,得到数字信号,并对数字信号通过预设的算法进行处理,生成温度调节信号。
121.在本技术实施例中,通过获取热电组件511在第一端和第二端存在温度差的情况下,通过所述第二端输出的第一电压信号;基于所述第一电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器505进行温度补偿,相对于现有技术中复用主板等其他器件检测的温度来进行软件算法补偿的操作,可以避免误补偿或补偿不准确的问题。
122.可选的,步骤s302可以包括以下步骤:
123.步骤s3021:对所述第一电压信号进行放大,得到放大信号。
124.在本技术实施例中,不对第一电压信号的放大倍数进行具体限定,经过信号处理单元103的放大组件1031对第一电压信号放大后得到的放大信号的幅值只需要在信号处理单元103的模数转换组件1032的输入电压范围要求内即可。
125.步骤s3022:对所述放大信号进行模数转换,得到第二电压信号。
126.在本技术实施例中,不对模数转换组件1032的精度进行具体限定,模数转换组件1032的精度只需要与传感器101的精度相匹配即可。
127.步骤s3023:基于所述第二电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器101进行温度补偿。
128.在一些实施方式中,信号处理单元103基于所述第二电压信号生成温度调节信号,以对所述传感器101进行温度补偿,可以是信号处理单元103中的信号处理组件1033通过预设的算法对第二电压信号进行处理,输出温度调节信号,通过温度调节信号控制传感器101调节自身的参数,以对传感器101自身进行补偿,或者,通过温度调节信号控制电子设备10的其他电路的工作,以对传感器101进行温度补偿。
129.在本技术实施例中,通过对所述第一电压信号进行放大,得到放大信号;对所述放大信号进行模数转换,得到第二电压信号;基于所述第二电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器101进行温度补偿,可以对传感器101进行准确地温度补偿。
130.可选的,步骤s3023可以包括以下步骤:
131.步骤s3023a:将所述温度调节信号传输至所述传感器101的温度调节输入端,以供所述传感器101根据所述温度调节信号进行温度补偿。
132.在本技术实施例中,传感器101可以是通过调节自身参数实现自身温度补偿的器件,例如,红外传感器101通过调节红外发射灯1011的红外发射等功率,可以对红外传感器101自身进行温度补偿。
133.本技术实施例中,通过信号处理单元103基于第二电压信号生成所述温度调节信号,并将温度调节信号传输至所述传感器101的温度调节输入端,使得通过传感器101能够对自身进行准确地温度补偿。
134.可选的,步骤s3023可以包括以下步骤:
135.步骤s3023b:根据所述温度调节信号,导通电源组件106与所述热电组件102的第
二端之间的连接,以供所述电源组件106在与所述热电组件102的第二端导通的情况下,向所述热电组件102的第二端提供预设电流,以对所述传感器101进行温度补偿;所述预设电流的电流值根据所述第二电压信号的电压值确定。
136.可以理解的是,在电源组件106为可变电源的情况下,开关组件107可以包括一个开关管,对应地,温度调节信号为控制该开关管开通或闭合的高低电平。在电源组件106为多个固定电源的情况下,开关组件107可以包括与每一固定电源串联的开关管,对应地,温度调节信号为控制多个开关管开通或闭合的高低电平。
137.在一些可能的实施方式中,开关组件107响应于输入的所述温度调节信号,导通所述电源组件106与所述热电组件102的第二端之间的连接。
138.本技术实施例中,在温度调节信号为高电平的情况下,开关组件107响应于高电平,导通电源组件106与所述热电组件102的第二端之间的连接。在温度调节信号为低电平对的情况下,开关组件107响应于低电平,断开电源组件106与所述热电组件102的第二端之间的连接。
139.在一些可能的实施方式中,可以根据第一电压信号的电压值确定需要释放的能量,然后根据需要释放的能量通过公式(2)确定电源组件106需要提供的预设电流,根据需要提供的预设电流生成温度调节信号。
140.本技术实施例中,根据所述温度调节信号,控制开关组件107导通所述电源组件106与所述热电组件102的第二端之间的连接。通过在所述电源组件106与所述热电组件102的第二端连接的情况下,向所述热电组件102提供预设电流,使得热电组件102、开关组件107和电源组件106组成的结构基于帕尔帖效应,释放与预设电流对应的能量,从而实现根据温度调节信号对所述传感器101的温度补偿。
141.可选地,如图13所示,本技术实施例还提供一种电子设备40,包括处理器401和存储器402,存储器402上存储有可在所述处理器401上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器401执行时实现上述温度补偿方法实施例的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
142.需要说明的是,本技术实施例中的电子设备40包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
143.图14为本技术实施例的另一种电子设备的硬件结构示意图,如图14所示,该电子设备50包括但不限于:射频单元501、网络模块502、音频输出单元503、输入单元504、传感器505、显示单元506、用户输入单元507、接口单元508、存储器509、以及处理器510等部件。
144.本领域技术人员可以理解,电子设备50还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器510逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图14中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
145.当然,在传感器505为温度敏感传感器,且未对传感器505设置温度检测电路的情况下,电子设备50还可以包括热电组件511和信号处理单元512。热电组件511的第一端与所述传感器505连接;所述热电组件511的第二端与电子设备50的散热区连接;热电组件511的信号输出端与信号处理单元512的输入端。
146.可选的,在一些实施例中,信号处理单元512用于获取热电组件511在第一端和第二端存在温度差的情况下,通过所述第二端输出的第一电压信号;基于所述第一电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器505进行温度补偿。
147.在本技术实施例中,通过获取热电组件511在第一端和第二端存在温度差的情况下,通过所述第二端输出的第一电压信号;基于所述第一电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器505进行温度补偿,相对于现有技术中复用主板等其他器件检测的温度来进行软件算法补偿的操作,可以避免误补偿或补偿不准确的问题。
148.可选的,在一些实施例中,信号处理单元512还用于对所述第一电压信号进行放大,得到放大信号;对所述放大信号进行模数转换,得到第二电压信号;基于所述第二电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器505进行温度补偿。
149.在本技术实施例中,通过对所述第一电压信号进行放大,得到放大信号;对所述放大信号进行模数转换,得到第二电压信号;基于所述第二电压信号生成温度调节信号,并根据所述温度调节信号对所述传感器101进行温度补偿,可以对传感器101进行准确地温度补偿。
150.可选的,参见图14所示,信号处理单元512还用于将所述温度调节信号传输至所述传感器505的温度调节输入端,以供所述传感器505根据所述温度调节信号进行温度补偿。
151.本技术实施例中,通过信号处理单元103基于第二电压信号生成所述温度调节信号,并将温度调节信号传输至所述传感器101的温度调节输入端,使得通过传感器101能够对自身进行准确地温度补偿。
152.可选的,信号处理单元512还用于根据所述温度调节信号,导通电源组件106与所述热电组件102的第二端之间的连接,以供所述电源组件106在与所述热电组件102的第二端导通的情况下,向所述热电组件102的第二端提供预设电流,以对所述传感器101进行温度补偿;所述预设电流的电流值根据所述第二电压信号的电压值确定。
153.本技术实施例中,根据所述温度调节信号,控制开关组件107导通所述电源组件106与所述热电组件102的第二端之间的连接。通过在所述电源组件106与所述热电组件102的第二端连接的情况下,向所述热电组件102提供预设电流,使得热电组件102、开关组件107和电源组件106组成的结构基于帕尔帖效应,释放与预设电流对应的能量,从而实现根据温度调节信号对所述传感器101的温度补偿。
154.应理解的是,本技术实施例中,输入单元504可以包括图形处理器(graphics processing unit,gpu)504’和麦克风504”,图形处理器504’对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元506可包括显示面板506’,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板506’。用户输入单元507包括触控面板507’以及其他输入设备507”中的至少一种。触控面板507’,也称为触摸屏。触控面板507’可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备507”可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
155.存储器509可用于存储软件程序以及各种数据。此外,存储器509可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器509可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,rom)、可编程只读存储器
(programmable rom,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom,eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,ram),静态随机存取存储器(static ram,sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram,dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram,sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram,ddrsdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram,esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synch link dram,sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram,drram)。本技术实施例中的存储器509包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
156.处理器510可包括一个或至少两个处理单元;可选地,处理器510集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作,调制解调处理器主要处理无线通信信号,如基带处理器。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器510中。
157.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
158.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
159.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述,但是本技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本技术的启示下,在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本技术的保护之内。
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