CN106289384A - 散热通道侦测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种散热通道侦测装置，包括侦测模组、比较模组以及控制模组。侦测模组用以侦测测试装置中的散热通道，据以取得关联于散热通道的透光度数值及温度数值，并依据透光度数值及温度数值产生侦测信号。比较模组耦接于侦测模组，用以将侦测信号和参考值进行比对，据以产生比对结果。控制模组则耦接于比较模组，并依据比对结果，选择性地产生警示信号。

Description

散热通道侦测装置

技术领域

本发明涉及一种散热通道侦测装置，特别是一种具有预警能力的散热通道侦测装置。

背景技术

现今测试仪器的功能愈来愈复杂，处理速度愈来愈快，所仰赖的是其更复杂的设计与更强大的运算能力。也正因为如此，仪器的散热能力实则备受考验。除了利用各种散热装置，将所产生的热迅速排除，以维持仪器正常运作，避免因过热而导致元件损坏或功能异常外，散热通道状态的监控与预警，亦极为重要。

然而，在实务上，由于测试仪器的设计日益复杂，当前的散热通道侦测机制多无法准确地测量散热通道的状态，更遑论在散热功能不佳时有效地提供预警信号。因此，如何取得关联于散热通道的侦测数值，并根据侦测数值，对仪器的散热通道状态，提供更精准且更有效率的预警措施，则为研发人员应解决的问题之一。

发明内容

本发明在于提供一种散热通道侦测装置，藉以解决先前技术所存在分别考量散热通道状态的各侦测指标所造成的问题，以提升散热通道侦测的精准度及效率。

本发明所揭露的散热通道侦测装置，包括侦测模组、比较模组以及控制模组。侦测模组用以侦测测试装置中的散热通道，据以取得关联于散热通道的透光度数值及温度数值，并依据透光度数值及温度数值产生侦测信号。比较模组耦接于侦测模组，用以将侦测信号和参考值进行比对，据以产生比对结果。控制模组则耦接于比较模组，并依据比对结果，选择性地产生警示信号。

根据上述本发明所揭露的散热通道侦测装置，当侦测模组取得散热通道的透光度数值及温度数值后，侦测模组同时针对透光度和温度对散热通道的影响，将透光度数值和温度数值作适当的运算，以产生侦测信号，再经由比较模组及控制模组，产生反映此散热通道状态的警示信号。藉此，能针对仪器的散热通道状态，提供更精准且更有效率的预警措施。

以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1为本发明一实施例的散热通道侦测装置的架构图。

图2为本发明一实施例的测光单元的示意图。

图3为本发明一实施例的电路示意图。

图4为本发明关于侦测数值与散热通道侦测保护点的关系示意图。

图5为本发明另一实施例的电路示意图。

图6为本发明另一实施例的架构图。

符号说明：

1、3、5、6 散热通道侦测装置

10、30、50、60a、60b、60n 侦测模组

100、200、300、500 测光单元

102、302、502 测温单元

12、32、52、62a、62b、62n 比较模组

120、320、520 比较单元

122、322、522 参考值产生单元

14、34、54、64 控制模组

2000、3000、5000 发光元件

2002、3002、5002 光侦测元件

304、504 电源

D₃₁、D₅₁ 发光二极体

R₃₁、R₃₂、R₃₅、R₃₆、R₅₁、R₅₂、R₅₅、R₅₆ 电阻

R₃₃、R₅₃ 热敏电阻

R₃₄、R₅₄ 光敏电阻

COMP₃₁、COMP₅₁ 比较器

V₃₁、V₅₁ 参考电源

40 保护界线

A、B、C、D 侦测数值点

具体实施方式

请参照图1，为本发明一实施例的散热通道侦测装置的架构图。如图1所示，散热通道侦测装置1包括侦测模组10(也就是第一侦测模组)、比较模组12(也就是第一比较模组)及控制模组14。其中比较模组12耦接于侦测模组10，且控制模组14耦接于比较模组12。

侦测模组10用以侦测测试装置中的散热通道，据以取得关联于散热通道的侦测指标测量值。常见的侦测指标，最基本的是温度，可反映目前散热功能是否合乎预期。另一个可参考的指标，则是积尘量。例如在散热通道的迎风面，某些元件或结构的背风处可能容易产生积尘，由于积尘与散热的效率有着密不可分的关系，可根据测量积尘处透光度，评估积尘量对散热功能的运作有无风险。

侦测模组10进一步利用关联于散热通道的透光度数值(也就是第一透光度数值)及温度数值(也就是第一温度数值)，产生同时考虑透光度与温度对散热通道侦测结果的影响的侦测信号。举例来说，侦测模组10可将透光度数值的倒数与温度数值相加，以产生侦测信号。侦测模组10也可将温度数值除以透光度数值，以产生侦测信号。若考虑透光度与温度对散热通道侦测结果的影响程度不同，侦测模组10更可将透光度数值的倒数与温度数值分别乘上适当的比重值，然后再相加，以产生侦测信号。本实施例所述的侦测模组10当然不以此为限，于所属技术领域具有通常知识者，可依照实际需求设计适当的机制，对透光度数值与温度数值进行运算，以产生侦测信号。

比较模组12则将侦测模组10所产生的侦测信号和参考值进行比对，产生比对结果。于实务上，参考值代表一散热功能状况评估的标准。比对结果可为一二元值，用以指示侦测信号大于或小于等于参考值。比对结果亦可为一差值，用以指示侦测信号与参考值的差距。举例来说，如果比对结果指示侦测信号比参考值大，则代表目前散热功能状况不佳。另一方面，如果比对结果指示侦测信号小于等于参考值，则代表目前散热功能状况良好。本实施例所述的比较模组12当然不以此为限，于所属技术领域具有通常知识者，可依照实际需求设计适当的机制，对侦测信号和参考值进行运算，以产生比对结果。

控制模组14则负责根据比较模组12产生的比对结果，选择性地产生警示信号。举例来说，如果比对结果指示侦测信号比参考值大，则产生警示信号。另一方面，如果比对结果指示侦测信号小于等于参考值，则不产生警示信号。此警示信号可为一声音或视觉的警报，此警示信号亦可用来驱动其他散热保护机制，如启动一散热通道积尘清理机制，或是启动一备用散热装置。于实务上，控制模组14系包括一中央处理单元(CPU；Central Processing Unit)或数位信号处理器(DSP；Digital SignalProcessor)，以控制警示信号的产生。

请继续参照图1，详细来说，侦测模组10系包括测光单元100和测温单元102。其中，测光单元100用以侦测该散热通道中的一第一指定区域的透光程度，据以取得透光度数值。其中，透光度数值反映第一指定区域的积尘状况。而测温单元102则用以侦测该散热通道中的一第二指定区域的温度，据以取得收集温度数值。举例来说，第一指定区域可选择测试设备中发热元件的散热风道迎风面上易累积灰尘的区域，而第二指定区域则可选择发热元件处。因此，根据实际上散热风道与元件的配置关系，前述第一指定区域和第二指定区域亦可为相同的区域。比较模组12则包括比较单元120和参考值产生单元122。其中，参考值产生单元122系负责提供参考值，以便比较单元120能将侦测信号和参考值进行比对，产生比对结果。参考值的决定，除了可由使用者根据散热通道特性预先设定外，亦可基于关联于散热通道的透光度数值及温度数值的统计结果，自动计算产生。此外，更可根据散热通道状态的反馈，对参考值进行动态的调整。

请参照图2，为本发明一实施例的测光单元的示意图。如图2所示，测光单元200包括发光元件2000及光侦测元件2002。发光元件2000用以发射光线以照射前述的第一指定区域，光侦测元件2002则设置于第一指定区域内，用以接收发光元件2000发射的光线，并根据接收到的光线强度，产生透光度数值。具体来说，当光侦测元件2002上的积尘越多时，光侦测元件2002所能接收到的光线越少，因此产生的透光度数值越低。反之，当光侦测元件2002上的积尘越少时，光侦测元件2002所能接收到的光线越多，则产生的透光度数值越高。

请参照图3，为本发明一实施例的电路示意图。如图3所示，散热通道侦测装置3中的侦测模组30包括测光单元300、测温单元302、电源304及电阻R₃₂。其中，测光单元300包括发光元件3000(即为发光二极体D₃₁)、光侦测元件3002(即为光敏电阻R₃₄)及电阻R₃₁。测温单元302则包括做为温度感测元件的热敏电阻R₃₃。发光二极体D₃₁的阳极耦接至电源304，发光二极体D₃₁的阴极则透过电阻R₃₁接地。光敏电阻R₃₄的一端与热敏电阻R₃₃串联，并透过电阻R₃₂耦接至电源304，光敏电阻R₃₄的另一端则接地。

于本实施例中，侦测模组30所选用的光敏电阻R₃₄的电阻值与接收光线强度成反比，而选用的热敏电阻R₃₃的电阻值则与温度成正比(即所谓的正温度系数(PTC；Positive Temperature Coefficient)热敏电阻)。由于电阻R₃₂、热敏电阻R₃₃和光敏电阻R₃₄以串联方式配置，当光敏电阻R₃₄的电阻值随着接收到发光二极体D₃₁所发出的光线强度而变化，光敏电阻R₃₄上的分压值会随之变化，藉此即可取得所需的透光度数值。再者，当热敏电阻R₃₃的电阻值随着温度而变化，热敏电阻R₃₃上的分压值亦会随之变化，藉此即可取得所需的温度数值。因此，电阻R₃₂和热敏电阻R₃₃的接点的电压即为一与透光度数值及温度数值两者相关的一侦测信号。更详细来说，电阻R₃₂和热敏电阻R₃₃的接点的电压代表透光度数值的倒数与温度数值两者的线性加成效果。

又于另一实施例中，热敏电阻R₃₃和光敏电阻R₃₄可以并联方式配置，并与电阻R₃₂串联。由于热敏电阻R₃₃和光敏电阻R₃₄分别与电阻R₃₂串联，当光敏电阻R₃₄的电阻值随着接收到发光二极体D₃₁所发出的光线强度而变化，光敏电阻R₃₄上的分压值会随之变化，藉此即可取得所需的透光度数值。再者，当热敏电阻R₃₃的电阻值随着温度而变化，热敏电阻R₃₃上的分压值亦会随之变化，藉此即可取得所需的温度数值。因此，电阻R₃₂、热敏电阻R₃₃和光敏电阻R₃₄的共同接点的电压亦为一与透光度数值及温度数值两者相关的一侦测信号。更详细来说，电阻R₃₂、热敏电阻R₃₃和光敏电阻R₃₄的共同接点的电压代表透光度数值的倒数与温度数值两者的综合加成效果。

请继续参照图3，比较模组32包括电阻R₃₅、比较单元320及参考值产生单元322。其中，比较单元320包括比较器COMP₃₁及电阻R₃₆，电阻R₃₆的一端耦接比较器COMP₃₁的第一输入端，电阻R₃₆的另一端耦接比较器COMP₃₁的输出端，参考值产生单元322则包括参考电源V₃₁。上述侦测信号透过电阻R₃₅输入至COMP₃₁的第一输入端，参考值产生单元322则耦接至COMP₃₁的第二输入端以提供参考值COMP₃₁的输出端与控制模组34耦接，以便将比对后产生的比对结果，输入至控制模组34。

请参照图4，为本发明关于侦测数值与散热通道侦测保护点的关系示意图。如图4所示，并配合图3的实施例，横轴表示侦测模组30所取得的透光度数值的倒数(即代表积尘量)，纵轴表示侦测模组30所取得的温度数值。因此，座标图上的任一点表示一组侦测模组30取得的侦测数值。保护界线40表示一散热通道侦测保护点的判定界线，用来做为产生比对结果的依据。以本实施例而言，考虑透光度数值的倒数与温度数值两者的线性加成效果，做为侦测信号，并以预设的参考值做为比对基准。当一组侦测模组30取得的侦测数值点落在保护界线40的右上方区域，代表目前散热功能状况不佳。反之，当一组侦测模组30取得的侦测数值点落在保护界线40上或保护界线40的左下方区域，代表目前散热功能状况良好。

于一个例子中，如图4所示的侦测数值点A，表示积尘量及温度均在极高值。依据前述判断准则，因为侦测数值点A落在保护界线40的右上方区域，比对结果指示侦测信号比参考值大，控制模组便根据比对结果产生警示信号。于另一个例子中，如图4所示的侦测数值点B，表示积尘量及温度均在极低值。依据前述判断准则，因为侦测数值点B落在保护界线40的左下方区域，比对结果指示侦测信号比参考值小，控制模组并不会产生警示信号。于再一个例子中，如图4所示的侦测数值点C，表示积尘量在极低值而温度在极高值。依据前述判断准则，因为侦测数值点C落在保护界线40的左下方区域，虽然温度在极高值，但比对结果指示侦测信号比参考值小，控制模组并不会产生警示信号。于又一个例子中，如图4所示的侦测数值点D，表示积尘量在极高值而温度在极低值。依据前述判断准则，因为侦测数值点D落在保护界线40的右上方区域，虽然温度在极低值，但比对结果指示侦测信号比参考值大，控制模组仍会产生警示信号。

请参照图5，为本发明另一实施例的电路示意图。如图5所示，散热通道侦测装置5中的侦测模组50包括测光单元500、测温单元502、电源504及电阻R₅₂。其中，测光单元500包括发光元件5000(即为发光二极体D₅₁)、光侦测元件5002(即为光敏电阻R₅₄)及电阻R₅₁。测温单元502则包括做为温度感测元件的热敏电阻R₅₃。发光二极体D₅₁的阳极耦接至电源504，发光二极体D₅₁的阴极则透过电阻R₅₁接地。光敏电阻R₅₄的一端与热敏电阻R₅₃串联，并透过热敏电阻R₅₃耦接至电源504，光敏电阻R₅₄的另一端则透过电阻R₅₂接地。

于本实施例中，侦测模组50所选用的光敏电阻R₅₄的电阻值与接收光线强度成正比，而选用的热敏电阻R₅₃的电阻值则与温度成反比(即所谓的负温度系数(NTC；Negaive Temperature Coefficient)热敏电阻)。由于热敏电阻R₅₃、光敏电阻R₅₄和电阻R₅₂以串联方式配置，当光敏电阻R₅₄的电阻值随着接收到发光二极体D₅₁所发出的光线强度而变化，光敏电阻R₅₄上的分压值会随之变化，藉此即可取得所需透光度数值。再者，当热敏电阻R₅₃的电阻值随着温度而变化，热敏电阻R₅₃上的分压值亦会随之变化，藉此即可取得所需的温度数值。因此，光敏电阻R₅₄和电阻R₅₂的接点的电压即为一与透光度数值及温度数值两者相关的一侦测信号。更详细来说，光敏电阻R₅₄和电阻R₅₂的接点的电压代表透光度数值的倒数与温度数值两者的线性加成效果。

再者，比较模组52包括电阻R₅₅、比较单元520及参考值产生单元522。其中，比较单元520包括比较器COMP₅₁及电阻R₅₆，且上述侦测信号透过电阻R₅₅输入至COMP₅₁的第一输入端。又于另一实施例中，热敏电阻R₅₃和光敏电阻R₅₄可以并联方式配置，并与电阻R₅₂串联。因此，电阻R₅₂、热敏电阻R₅₃和光敏电阻R₅₄的共同接点的电压亦为一与透光度数值及温度数值两者相关的一侦测信号。更详细来说，电阻R₅₂、热敏电阻R₅₃和光敏电阻R₅₄的共同接点的电压代表透光度数值的倒数与温度数值两者的综合加成效果。

综上所述，经由适当的元件选择、参考值的设定以及电路设计，本实施例可综合考量指定区域内的积尘量与温度，以判断散热通道的散热状况，而不会仅因为积尘量与温度其中一者处于高风险状况，即判定散热通道的散热状况不佳。

请参照图6，为本发明另一实施例的架构图。如图6所示，散热通道侦测装置6包括多个侦测模组(侦测模组60a、侦测模组60b、…及侦测模组60n)、多个比较模组(比较模组62a、比较模组60b、…及比较模组60n)及控制模组64。其中，侦测模组60a与比较模组62a构成一群组，且侦测模组60b与比较模组62b构成另一群组，以此类推。上述各群组中的侦测模组可针对不同指定区域进行透光度与温度的侦测，以取得对应的透光度数值和温度数值，并产生对应的侦测信号。各群组中的比较模组则将接收到的侦测信号与参考值进行比对，以产生比对结果。其中，针对各群组中的比较模组可设定其个别的参考值，以因应不同的侦测环境。因此，控制模组64可根据各群组所产生的比对结果做整体的判断，以决定是否产生警示信号。举例来说，控制模组64可根据各群组所产生的比对结果，计算其指示侦测信号比参考值大的比对结果的数量占全部比对结果数量的比例。若比例大于预设值，则产生警示信号，若比例小于或等于预设值，则不产生警示信号。本实施例所述的警示信号产生的准则当然不以此为限，于所属技术领域具有通常知识者，可依照实际需求设计适当的准则，以产生警示信号。

虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明的专利保护范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此须视本说明书所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种散热通道侦测装置，其特征在于，包括：

一第一侦测模组，用以侦测一测试装置中的一散热通道，据以取得关联于该散热通道的一第一透光度数值及一第一温度数值，并依据该第一透光度数值及该第一温度数值产生一第一侦测信号；

一第一比较模组，耦接于该第一侦测模组，用以将该第一侦测信号和一第一参考值进行比对，据以产生一第一比对结果；以及

一控制模组，耦接于该第一比较模组，依据该第一比对结果，选择性地产生一第一警示信号。

2.如权利要求1所述的散热通道侦测装置，其特征在于，其中该第一侦测模组包括：

一测光单元，用以侦测该散热通道中的一第一指定区域的透光程度，据以取得该第一透光度数值；以及

一测温单元，用以侦测该散热通道中的一第二指定区域的温度，据以取得该第一温度数值。

3.如权利要求2所述的散热通道侦测装置，其特征在于，其中该测光单元包括：

一发光元件，用以发射光线以照射该散热通道中的该第一指定区域；以及

一光侦测元件，该光侦测元件设置于该散热通道中的该第一指定区域内，用以接收该发光元件发射的光线，并根据接收到的光线强度，产生该第一透光度数值。

4.如权利要求3所述的散热通道侦测装置，其特征在于，其中该发光元件为一发光二极体，该光侦测元件为一光敏电阻。

5.如权利要求4所述的散热通道侦测装置，其特征在于，该测光单元更包括一第一电阻及一第二电阻，该发光二极体的阳极耦接至一电源，该发光二极体的阴极透过该第一电阻接地，该光敏电阻的一端透过该第二电阻连接至该电源，该光敏电阻的另一端接地。

6.如权利要求2所述的散热通道侦测装置，其特征在于，其中该测温单元包括一温度感测元件，该温度感测元件设置于该散热通道中的该第二指定区域。

7.如权利要求6所述的散热通道侦测装置，其特征在于，其中该温度感测元件为一热敏电阻，该测温单元更包括一电阻，该热敏电阻的一端透过该电阻连接至一电源，该热敏电阻的另一端接地。

8.如权利要求1所述的散热通道侦测装置，其特征在于，其中该第一比较模组包括一比较单元、一第一电阻及一参考电源，该第一侦测信号透过该第一电阻输入至该比较单元的一第一输入端，该参考电源输入至该比较单元的一第二输入端以提供该第一参考值，并由该比较单元的一输出端输出该第一比对结果。

9.如权利要求8所述的散热通道侦测装置，其特征在于，其中该参考电源包括一第二电阻及一可变电阻，该第二电阻与该可变电阻串联。

10.如权利要求1所述的散热通道侦测装置，其特征在于，更包括：

一第二侦测模组，用以收集该测试装置中的该散热通道的一第二透光度数值及该散热通道的一第二温度数值，并根据该第二透光度数值及该第二温度数值产生一第二侦测信号；以及

一第二比较模组，用以将该第二侦测信号和一第二参考值进行比对，据以产生一第二比对结果；其中，该控制模组与该第二比较模组耦接，基于该第一比对结果及该第二比对结果，选择性地产生一第二警示信号。