CN101520936B - 借助计算模型的动态调整鲁棒地分析温度测量信号 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及借助计算机模型的动态调整鲁棒地分析温度测量信号的方法。此外,本发明涉及一种用于分析温度测量装置的温度测量信号的装置。所述装置具有建模单元,所述建模单元具有用于接收代表温度测量信号的输入信号的第一输入端;用于接收反馈信号的第二输入端;以及用于输出输出信号的输出端。能够借助在所述建模单元内存储的计算模型根据所述输入信号和所述反馈信号来生成所述输出信号。所述反馈信号直接地或间接地取决于所述输出信号。此外,本发明还涉及一种具有所述类型的分析装置的危险报警器和一种用于分析温度测量信号的方法。另外,本发明还涉及包含用于执行所述分析方法的指令的计算机可读取的存储介质以及程序元件。
Description
技术领域
本发明涉及为了至少部分地消除热惯性而对温度测量装置的测量信号进行分析这一技术领域,所述热惯性尤其是在温度剧烈变化时由一个或多个热容引发。本发明尤其涉及用于使用计算模型来分析温度测量装置的温度测量信号的装置和方法。本发明还涉及一种根据在监控区域内获取的温度来输出报警消息的危险报警器,其中该危险报警器具有前述类型的装置。此外,本发明还涉及一种计算机可读取的存储介质以及一种程序元件,所述存储介质和程序元件包括用于执行用于分析温度测量装置的温度测量信号的本发明方法的指令。
背景技术
公知的热危险报警器具有至少一个用于获取监控区域内温度的温度传感器。为了保证快速响应特性、进而为了满足对于市场营销十分重要的技术规范EN54-5、UL521和FM3210,温度传感器应该尽可能不受周围的热贮存体(Massen)影响。
然而在实践中,在温度传感器和紧邻的热贮存体之间的热分离是有限度的。
于是在温度传感器和紧邻的热贮存体之间的空间分离可能需要例如在热危险报警器内有较大的空腔。为了保证将温度传感器良好地热耦合至监控区域,周围空气应该能够良好地流过该空腔。此外,温度传感器应该布置在该空腔的中央。尤其是在除了具有热传感器输入端还具有其他的例如光学传感器输入端的组合式报警器中,通常由于空间问题无法提供这样大的空腔。此外对这种危险报警器的有效的空间需求是非常大的。然而在美观方面,这不能令人满意。
此外,由于法律规定,在布置温度传感器方面也存在确定的限制。例如,必须保护温度传感器免受机械影响,这将导致不能完全自由地安装温度传感器,进而温度传感器始终具有与危险报警器的其他部件的无法避免的并且是显著的热耦合。
为了改善热危险报警器的响应特性还已知:鉴于在温度变化更大时信号上升得更快,要预处理温度传感器的初始温度测量信号。这可以按照已知方式例如在对热危险报警器的分析逻辑中实现。为此,分析逻辑通常包含温度传感器的热模型和/或危险报警器壳体的热模型。通过适当的、包含该热模型的逆的程序,可以在快速响应特性方面改进信号分析。在此计算所谓的虚拟温度,该虚拟温度就是热危险报警器的报警判据。
然而,用于信号分析的热模型的逆的这种刚性实现方式具有下列缺点:
1)从原理出发,温度传感器和/或壳体的响应的每一种模型都是低通滤波器。因此,模型的逆在特性方面表现为高通滤波器。这意味着,例如,在阶跃响应方面该模型的逆易于出现过冲。这在调节技术中是常见的问题。但是,如果过冲过大,那么有可能无意地触发不希望的错误警报。因此,相应的危险报警器首先经常不能满足在欧洲生效的法定标准EN54-5以及在中国生效的法定标准GB4716,这些标准以及诸如此类的标准作出规定:在温度突然从5摄氏度变成50摄氏度时不允许触发警报。这也被称作为所谓的阶跃响应测试(Step ResponseTest)。
2)针对热危险报警器的美国法定标准FM3210为每个报警器分配所谓的RTI(rate of time index,时间指数率)值。该值主要通过所谓的“plunge tunnel test”来确定。在此,对当热危险报警器被突然引入197°摄氏度的热炉内时该热危险报警器能以多快速度发出报警信号进行测量。如果例如基于上述限制1)的原因为了减少过冲而引入对响应敏感性的人为延迟,例如以上升限制(″slope limitation,斜坡限制″)的形式,那么该热危险报警器将过晚地发出警报,并且不能获得有效的RTI值。因此,这种危险报警器在美国不能合法销售。
发明内容
本发明的任务在于,借助计算模型对温度测量信号的分析在下列方面进行改进:(a)避免或者至少减少错误警报警消息;以及(b)真实的报警消息具有短的触发时间。
根据本发明的第一方面,对一种用于分析温度测量装置的温度测量信号的装置进行了说明,所述装置尤其适于分析危险报警器的温度测量装置的随时间变化的温度测量信号。所述装置具有建模单元,所述建模单元具有(a)用于接收输入信号的第一输入端,所述输入信号表示温度测量信号;(b)用于接收反馈信号的第二输入端,;以及(c)用于输出输出信号的输出端。根据本发明能够借助存储在建模单元中的计算模型根据输入信号和反馈信号生成输出信号。此外,反馈信号还直接地或间接地与输出信号相关。
所述分析装置基于这样的认识,即在确定真实的温度变化时,能够通过在对由温度测量装置最初获取的温度变化进行分析期间动态调整计算模型来避免不希望的伪影(Artefakte)。这种伪影例如可以是不希望的过冲,所述过冲尤其在温度变化相对快速的情况下在借助常规的没有应用反馈信号的分析装置时出现。
所述的对计算模型的动态调整也允许鲁棒地追踪真实存在的室内温度。
因此,在动态调整计算模型时,可以借助在温度测量的运行时间中或者在温度分析的运行时间中动态获取的测量参数来改变计算模型的模型设定。由此稳定所计算的温度信号,使得危险报警器的鲁棒性尤其在真实的困难的环境条件下-如强烈波动的温度和/或大的入流速度-获得改善。
由分析单元采用的输入信号可以代表温度测量信号。这意味着,温度测量信号和输入信号是相同的。同样,输入信号也可以通过放大而从温度测量信号中得出,所述放大优选是线性的。
根据本发明的一个实施例,计算模型具有至少一个模型参数,所述模型参数的值是通过反馈信号确定的。
在此,该至少一个模型参数能够反映物理效果,所述物理效果例如是在温度测量装置和温度被测量的介质之间的热耦合强度。该模型参数也可以考虑危险报警器的温度测量装置和/或其他部件的热容量或者热惯性,所述这些其他部件与温度测量装置是热耦合的。优选对每个单独的由物理效果引起的对温度测量的影响采用自己的模型参数。在此,在可采用的模型参数的数量方面没有理论上限。
根据本发明的另一个实施例,该计算模型表现为温度测量装置的热模型的逆。
在此,该热模型所考虑的是温度测量装置的热容量,其中所述热容量也可以是与温度测量装置热耦合的壳体的热贮存量(thermische Masse)。与在热危险报警器的监控区域内的实际温度变化相比,所述热容量自然导致温度测量信号的强烈衰减。在此,也可以考虑其他部件的热容量,该其他部件例如是温度测量装置的支架,温度测量装置的焊接点和/或危险报警器的壳体,温度测量装置与所述危险报警器的壳体是热耦合的。
描述在温度变化时温度测量装置的热响应特性的该热模型可以例如通过一阶或更高阶的电低通滤波器来描述。就此而言,更高阶的低通滤波器是多个低通滤波器的串联连接,其中前后串联连接的低通滤波器的数量等于阶数。在这种情况下,热模型的逆表现为一阶或更高阶的电高通滤波器。然而,由于所述反馈,即使在对快速温度变化作出所谓阶跃响应的情况下,也能够尽量避免过冲。由于由此能够鲁棒并且快速地计算出室内温度,所以警报启动能够被保持得非常简单,而且不会因此提高误警报率。用于启动警报的判据可以例如通过将计算出的温度与预定阈值进行比较而得到。
在借助低通滤波器来说明温度测量装置的响应特性时,自然有至少一个特征时间常数是重要的模型参数。
可以是高通滤波器的该热模型的逆以一般形式取决于各种参数(P1、P2、P3、...)。这些参数是依据输入参数和输出参数(X1、X2、X3、...)改变的。这可以以一般方式如此表示:
ThermModellInversion(P1、P2、P3、...)=f(X1、X2、X3、...)
P1、P2、P3、...是热模型的逆的特征参数,例如时间常数或者倍增因数。可以根据测量参数X1、X2、X3、...的线性组合得到这些特征参数P1、P2、P3、...。可替换地,也可以借助由测量参数X1、X2、X3、...组成的非线性函数得到这些特征参数P1、P2、P3、...。
特征参数P1、P2、P3、...以非线性的方式依赖于参数X1、X2、X3、...的一个例子是所谓的阈值判决。只要测量参数X1具有大于5K每秒的温度斜率,则阈值判决可以例如将定义特征时间常数的参数P1设定为2分钟。
根据本发明的另一个实施例,该装置另外还具有斜率计算单元,该斜率计算单元具有(a)至少一个用于直接或间接地接收模型单元的输出信号的输入端;以及(b)用于提供反馈信号的输出端。在此,这样设计斜率计算单元,即,所提供的反馈信号可以代表输出信号随时间的变化。
这可能意味着,计算出的输出温度或者输出信号的斜率可以用做该热模型逆的模型参数的受控变化的输入。
因此,该热模型逆的特征时间常数是依据该输出信号的斜率变化的。在陡峭的瞬变情况下,这将造成时间常数的减小,所述减小因此最终造成输出信号的衰减。因此,建模单元在这种情况下表现为自适应滤波器,所述自适应滤波器是根据输出信号或者计算出的输出温度的瞬变而变化的。
根据本发明的另一个实施例,所述装置另外还具有输出端滤波器单元,该输出端滤波器单元具有(a)用于接收建模单元的输出信号的输入端;以及(b)用于输出分析信号的输出端。在此,输出端滤波器单元的输入端与斜率计算单元的第一输入端连接。此外,输出端滤波器单元的输出端与斜率计算单元的第二输入端连接。
输出端滤波器单元可以例如是低通滤波器,并且尤其可以是具有更小时间常数的低通滤波器。这样,所述低通滤波器可以与斜率计算单元这样共同作用,即几乎立刻确定建模单元的输出信号的斜率。
根据本发明的另一个实施例,所述装置另外还具有第一求和单元,所述第一求和单元设置在建模单元的输出端和输出端滤波器单元的输入端之间。
求和单元可以被用于,将与建模单元的直接输出信号相比已被调整过的信号提供给输出端滤波器单元的输入端。在此,第一求和单元的第一输入端可以直接与建模单元的输出端连接。可以直接将建模单元的输入信号或温度测量信号提供给第一求和单元的第二输入端。优选的是,对于通过第一求和单元进行的信号相加,用负号配置输入信号,从而第一求和单元也可以被称为是减法单元。
根据本发明的另一个实施例,所述装置另外还具有第二求和单元和乘法单元,所述第二求和单元和乘法单元设置在第一求和单元的输出端和输出端滤波器单元的输入端之间。
在此,乘法单元可以连接在第一求和单元之后,而第一求和单元的输出信号可以与确定的倍增因数相乘。在此,可以将倍增因数通过专门的输入端借助适当的信号来输入。因此,可以随时以适当方式调整倍增因数。
随后,可以将相乘后的信号提供给第二求和单元的第一输入端。可以将建模单元的输入信号或温度测量信号提供给第二求和单元的第二输入端。在这种情况下,第二求和单元的输出信号可以是两项的加法,一项是相乘后的信号或者乘法单元的输出信号而另一项是初始的温度测量信号。
根据本发明的另一个方面,实现了一种用于根据在监控区域内获取的温度来输出报警消息的危险报警器。该危险报警器具有(a)用于在监控区域内获取温度的温度测量装置;以及(b)之前所述类型的装置,用于分析温度测量装置的温度测量信号。
所述危险报警器基于这样的认识,即上述用于分析温度测量装置的初始温度测量信号的分析装置能够为避免不期望的伪影提供帮助,所述伪影例如是在尝试确定监控区域内的温度变化时所出现的过冲。根据本发明,将该分析装置设计为,在分析过程中动态地调整分别采用的计算模型。在此,可以借助动态获取的测量参数,以在线的方式也就是说立刻地改变计算模型的模型设定。
所述危险报警器可以是热报警器或者所谓的组合式报警器,所述组合式报警器除了具有热传感器输入端之外还具有另外的输入端,如光传感器输入端。在组合式报警器的情况下,在分析相应的测量参数时,为了快速地并且与此同时更少误警报地对报警消息进行初始化,以适当的方式组合各种传感器输入端。
根据本发明的另一方面,给出一种用于分析温度测量装置的随时间发生变化的温度测量信号的方法。该方法尤其适于分析危险报警器的温度测量装置的随时间发生变化的温度测量信号。该方法具有以下步骤:(a)从建模单元的第一输入端接收代表温度测量信号的输入信号;(b)从建模单元的第二输入端接收反馈信号;以及(c)在建模单元的输出端输出输出信号。根据本发明,借助在建模单元中存储的计算模型依据输入信号和反馈信号生成输出信号。此外,反馈信号还直接地或间接地与输出信号相关。
所述的分析方法也基于这样的认识,即在确定真实的温度变化时,能够通过在分析由温度测量装置最初获取的温度变化的过程中动态调整计算模型来避免不希望的伪影。
在动态地调整计算模型时,借助在测量温度的运行时间期间或者在温度分析的运行时间期间动态获取的测量参数来改变计算模型的模型设定。尽管不能避免测量信号的运行时间和/或所必须的计算及分析时间,该分析是与通过温度测量装置的温度测量同时进行的。
需要指出,所述分析方法能够类似于之前所述的分析装置被进一步地改进。这意味着,与装置相关的前述特征也能够与用于分析随时间变化的温度测量信号的所述方法的特征组合。
根据本发明的另一方面,描述了一种计算机可读的存储介质,在该存储介质中存储有程序,该程序用于分析温度测量装置的随时间变化的温度测量信号、尤其是用于分析危险报警器的温度测量装置的随时间变化的温度测量信号。该程序用于当该程序被处理器执行时实施之前所述的方法。
根据本发明的另一方面描述了一种程序元件,该程序元件用于分析温度测量装置的随时间变化的温度测量信号、尤其是用于分析危险报警器的温度测量装置的随时间变化的温度测量信号。该程序元件用于当该程序元件被处理器执行时实施之前所述的方法。
该程序和/或该程序元件可以作为计算机可读取的指令代码实现,所述指令代码可以以任意适当的程序语言如JAVA、C++等编制。该程序和/或该程序元件可以存储在计算机可读取的存储介质上(CD-ROM、DVD、可更换存储器、易失性或非易失性存储器、嵌入式存储器/处理器等)。所述指令代码能够对计算机或者其他可编程设备这样编程,使得所期望的功能被执行。另外,能够在如互联网的网络中提供该程序和/或该程序元件,在需要时由用户从所述网络下载该程序和/或该程序元件。
本发明既能够借助计算机程序,即软件,也能够借助一个或多个专门的电子电路,即以硬件方式,或者以任意混合形式,即借助软件部分和硬件部分来实现。
附图说明
本发明的其他优点和特征由当前优选的实施方式的下述示例性说明给出。本申请的各个附图仅是示意性的而非按比例的。
图1示出热危险报警器,该热危险报警器具有温度测量装置和用于所述温度测量装置的温度测量信号的、表现为自适应滤波器的分析单元;
图2以直接比较的方式示出了时间特性(a)和(b),时间特性(a)是根据本发明的实施例基于自适应滤波器的温度分析;时间特性(b)是在采用人为的上升限制情况下的已知温度分析。
具体实施方式
图1示出具有作为NTC(NTC:negative temperatur coefficient,负温度系数)电阻构造的温度测量装置102的热危险报警器100。该温度测量装置102的输出信号ntc_in被输入给分析装置110。该输出信号ntc_in因此表现为分析装置110的输入信号。
如下面将进一步阐述的一样,分析装置110被设置为,在危险状况下在以下方面优化输出信号ntc_in的关于时间的斜率,一方面尽可能快速地触发警报;另一方面避免可能会导致误警报的伪影。
在分析装置110后面连接微处理器105,该微处理器105对由分析装置110提供的分析信号virtual_temp检查该分析信号与危险状况的相关性,并在必要时促使发出报警消息。根据这里所示的实施例,报警消息是通过连接在微处理器105后面的放大器107以及与放大器107相连接的扬声器108以声音的方式实现。
需要指出,微处理器105和分析装置110也可以借助共用的构件如微控制器来实现。这同样也适用于微处理器105和放大器107。
分析装置110具有输入端111和输出端112。将温度测量装置102的输出信号ntc_in提供给输入端111。在输出端112提供分析信号virtual_temp。
根据这里所示的实施例,分析装置110还具有三个部件,这三个部件分别经由适当的信令线路与输入端111相连接。如图1所示,分析装置110的输入端111是与建模单元120的第一输入端相连接的。另外,输入端111与被构造为减法单元的第一求和单元130的正输入端131相连接,并且与第二求和单元150的第一输入端151相连接。
在建模单元120内存储有温度测量装置102的热模型。在该热模型中也将考虑与温度测量装置102热耦合的热贮存量或者说热容量。这尤其对于在图1中未示出的危险报警器100的壳体来说是适用的。
在此,热贮存量以公知的方式导致由温度测量装置102所示出的温度曲线相对于真实存在的温度曲线迟滞(hinter her hinken)。根据在此所示的实施例,这种热惯性是通过低通滤波器特性来描述的。这种低通滤波器特性是通过至少一个特征时间常数确定的,所述特征时间常数是热模型的重要参数。
与已知的温度测量信号的分析方法相反,在这里所述的分析装置100中,该特征时间常数不必保持恒定。此外,特征时间常数取决于反馈信号slope(T_model=f(slope))。如下面仍将详细描述的,根据这里所述的实施例,反馈信号slope的强度取决于分析信号virtual_temp的当前斜率或者说取决于分析信号virtual_temp关于时间的变化强度。
如图1进一步示出的,将建模单元120的输出信号iir_model经由建模单元120的输出端123输入到减法单元130的负输入端132。根据这里所示的实施例,建模单元120是低通滤波器。将在减法单元130中形成的输入信号ntc_in和输出信号iir_model之间的差信号diff经由减法单元130的输出端133输入到乘法单元140的输入端141。在乘法单元140中,差信号diff与借助通过乘法单元140的控制输入端146的控制信号factor_model来确定的因数相乘。也可以在分析装置110的工作期间,以适当方式随时调整或者校正该倍增因数。
相乘后的信号mult经由乘法单元140的输出端143被输入给第二求和单元150的第二输入端152。然后在第二求和单元150中,相乘后的信号mult与经由第二求和单元150的第一输入端151输入的输入信号ntc_in相加。由此形成求和信号pre_temp,该求和信号pre_temp表现为第二求和单元150的输出信号。
如图1进一步示出的,将输出信号pre_temp经由第二求和单元150的输出端153输入给输出端滤波器单元160的输入端161。根据这里所示的实施例,输出端滤波器单元160是低通滤波器。在此,该低通滤波器可以是任意阶数的低通滤波器。该低通滤波器将输出信号pre_temp转换成经滤波后的分析信号virtual_temp,该分析信号virtual_temp是在输出端滤波器单元160的输出端162上提供的。如上所述,将分析信号virtual_temp经由分析装置110的输出端112输入给微处理器105。
下面,对分析信号virtual_temp至建模单元120的反馈进行说明,所述反馈使得建模单元120成为自适应滤波器:根据这里所示的实施例,所述反馈是经由斜率计算单元170实现的。斜率计算单元170具有:(a)输入输出信号pre_temp的第一输入端171;(b)输入分析信号virtual_temp的第二输入端172;以及(c)输出端173。现在在输出端173输出反馈信号slope,将该反馈信号slope输入给建模单元120的第二输入端122。根据这里所述的实施例,在斜率计算单元170中基于两个信号pre_temp和virtual_temp来确定斜率,所述斜率即输出信号pre_temp和/或分析信号virtual_temp关于时间变化的强度。这种关系一般地可以通过下面的公式表述:
slope=f(pre_temp,virtual_temp)
根据这里所述的实施例,反馈信号slope确定了模型的逆的特征时间常数。
因此,在图1所示的分析装置110中,热模型的逆的特征时间常数是根据分析信号virtual_temp的斜率来改变的。在特别陡峭的瞬变的情况下,这造成了时间常数的减小,所述时间常数的减小最终造成分析信号virtual_temp的衰减。建模单元120因此表现为依据输出瞬变来改变的自适应滤波器。
在这里,分析信号virtual_temp的斜率是输出端滤波器160的输入端161上的信号与输出端162上的信号之间的差来测量的,所述输出端滤波器160是构造为低通滤波器的线性输出端滤波器。在此,输出端滤波器的低通滤波器具有比较短的时间常数。可以在建模单元120中,将该差信号与阈值进行比较。在超过该阈值时,将该模型的时间常数设置到更小的值。举例来说,当反馈信号slope小的时候,选择比较大的时间常数。当反馈信号slope比较大时,则针对在模型单元120中当前所采用的热模型选择更小的时间常数。因此,所采用的时间常数与反馈信号slope的这种依赖关系,在分析温度测量装置102的输出信号ntc_in时表现为自适应调节。
图2在图表290中直观地示出所述分析装置110的典型特性。在此基于在所监控的房间内温度从5℃至50℃的突变。因此,温度测量装置102提供相应的阶跃响应291作为输入信号ntc_in。该阶跃响应291由于温度测量装置的热贮存量而衰减,并且表现出第二阶低通滤波器的典型特性。
在图2中,以附图标记292示出已知分析装置的标准实现,该标准实现尽管相对于阶跃响应具有更快的上升,进而原则上更适于快速触发警报。但是为了避免过大的过冲,该标准实现具有人为的上升限制。尽管设有上升限制,分析信号292仍然具有过冲,在温度突然开始变化之后的大约90秒时,分析信号292短暂地上升到超过警报阈值295,进而触发误警报。
应该指出,尽管可以通过更大的上升限制来避免或者至少减少这种过冲。但是作为结果,这将导致分析信号292明显更慢地上升,以致于真实的报警消息将被明显延迟地触发。这因此意味着,不能满足美国标准FM3210。
用附图标记293示出图1所示的分析装置110的分析信号virtual_temp的时间特性。可以清楚看到,信号293同样也如分析信号292一样陡峭地上升。因此,在以热的方式表现的危险状况的情况下,也能够及时报警。另外,在信号293的情况下有利地避免过冲,并且分析信号293始终与警报界线295保持足够远的距离。因此,能够可靠避免不希望的误警报。
具有表现为自适应滤波器的建模单元120的所述分析装置110特别具有下列优点:
1)分析装置110以有利方式为自身不稳定的计算模型的稳定提供了帮助,所述计算模型表现为热模型的逆,所述热模型说明了温度测量装置的热惯性并且必要时说明了与该温度测量装置热耦合的热容量的热惯性。所述计算模型具有类似于高通滤波器的特性。所述温度分析,在快速响应的同时,不导致过冲或者仅导致很小的过冲。尤其是,该温度分析的动态特性不是通过已知的人为的斜率限制来加以限制的。因此,即使在相关标准中未经测试的“真实”条件下,也能得到其他优点。例如,危险报警器在温度大幅度波动或者在高风速的情况下,仍然变得更加鲁棒。在所述这些条件下,热系统的参数通常会猛烈变化。例如在高风速的情况下,传感器可能会突然被以不同的方式流过,从而快得多地作出反应。“硬”系统在这里或许会遇到与所出现的不稳定性有关的问题。
2)通过所述反馈或者通过自适应滤波,能够满足所有与热危险报警器相关的标准,例如特别是标准EN54-5 AlS和BS以及标准FM3210。这是值得注意的,这是因为如上所述的这些标准包含本来对立的要求(FM3210要求尽可能快速地报警,而EN54-5″S″要求避免误警报)。
3)所述分析装置110的另一个优点在于,能够以相同的算法满足上述标准。也就是说不必烦琐地重新配置参数。因此,装配了分析装置110的危险报警器足以满足所有相关的标准。
4)所述分析装置110能够在常规的热危险报警器中通过简单的编程设计来实现。通常无需专门的硬件部件。
Claims (8)
1.一种用于分析温度测量装置(102)的温度测量信号(ntc_in)的分析装置,所述分析装置用于分析危险报警器(100)的温度测量装置(102)的随时间变化的温度测量信号(ntc_in),所述分析装置(110)具有建模单元(120),所述建模单元具有:
·用于接收输入信号(ntc_in)的第一输入端(121),所述输入信号代表所述温度测量信号;
·用于接收反馈信号(slope)的第二输入端(122);以及
·用于输出输出信号(iir_model、pre_temp、virtual_temp)的输出端(123),
-其中,能够借助在所述建模单元内(120)存储的计算模型依据所述输入信号(ntc_in)和所述反馈信号(slope)生成所述输出信号(iir_model、pre_temp、virtual_temp),并且
-其中,所述反馈信号(slope)直接地或间接地取决于所述输出信号(iir_model、pre_temp、virtual_temp),
其中,所述计算模型表现为所述温度测量装置(102)的热模型的逆,其中,该热模型描述在温度变化时温度测量装置的热响应特性。
2.根据权利要求1所述的分析装置,其中,所述计算模型具有至少一个模型参数(T_model),所述模型参数的值通过所述反馈信号(slope)确定。
3.根据权利要求1所述的分析装置,还具有斜率计算单元(170),所述斜率计算单元具有:
·至少一个用于直接或间接地接收所述建模单元(120)的输出信号(pre_temp、virtual_temp)的输入端(171、172);以及
·用于提供所述反馈信号(slope)的输出端,
其中斜率计算单元(170)被设计为,使得所提供的反馈信号(slope)代表输出信号(pre_temp、virtual_temp)随时间的变化。
4.根据权利要求3所述的分析装置,还具有输出端滤波器单元(160),所述输出端滤波器单元(160)具有:
·用于接收所述建模单元(120)的输出信号(iir_model、pre_temp)的输入端(161);以及
·用于输出分析信号(virtual_temp)的输出端(162),
其中,
-所述输出端滤波器单元(160)的所述输入端(161)与所述斜率计算单元(170)的第一输入端(171)连接,并且
-所述输出端滤波器单元(160)的所述输出端(162)与所述斜率计算单元(170)的第二输入端(172)连接。
5.根据权利要求4所述的分析装置,另外还具有第一求和单元(130),所述第一求和单元设置在所述建模单元(120)的所述输出端(123)和所述输出端滤波器单元(160)的所述输入端(161)之间。
6.根据权利要求5所述的分析装置,另外还具有第二求和单元(150)和乘法单元(140),所述第二求和单元(150)和乘法单元(140)设置在所述第一求和单元(130)的输出端(133)和所述输出端滤波器单元(160)的所述输入端(161)之间,其中所述乘法单元(140)设置在该第一求和单元(130)的所述输出端(133)和所述第二求和单元(150)之间。
7.一种依据在监控区域内获取的温度来输出报警消息的危险报警器,所述危险报警器(100)具有:
·用于获取在所述监控区域内的温度的温度测量装置(102);以及
·根据权利要求1至6之一所述的、用于分析所述温度测量装置(102)的温度测量信号(ntc_in)的分析装置(110)。
8.一种用于分析温度测量装置(102)的随时间变化的温度测量信号(ntc_in)的方法,所述方法用于分析危险报警器(100)的温度测量装置(102)的随时间变化的温度测量信号(ntc_in),所述方法包括以下步骤:
·从建模单元(120)的第一输入端(121)接收代表所述温度测量信号的输入信号(ntc_in);
·从所述建模单元(120)的第二输入端(122)接收反馈信号(slope);以及
·在所述建模单元(120)的输出端(123)输出输出信号(iir_model、pre_temp、virtual_temp),
-其中,借助在所述建模单元内(120)存储的计算模型依据所述输入信号(nt_in)和所述反馈信号(slope)生成所述输出信号(iir_model、pre_temp、virtual_temp);并且
-其中所述反馈信号(slope)直接地或间接地取决于所述输出信号 (iir_model、pre_temp、virtual_temp),
其中,所述计算模型表现为所述温度测量装置(102)的热模型的逆,其中,该热模型描述在温度变化时温度测量装置的热响应特性。
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