CN108088471B - 补偿传感器信号 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及补偿传感器信号。一种用于处理由传感器(1)提供的信号(TS)的方法，包括接收感测信号(TS)，并且针对由与传感器(1)热耦合的一个或多个部件(11)引起的贡献对感测信号(TS)进行补偿。提供动态的补偿后信号(TCOMP)以及经动态调整的补偿后传感器信号(TCOMP,ACC)。

Description

补偿传感器信号
技术领域
本发明涉及用于处理由传感器提供的信号的方法、传感器信号处理系统以及相关的计算机程序产品。
背景技术
电子器件内的各种部件(例如，电子部件)在运行期间会产生热量。尽管现代的电子器件越来越多地被设计为使自发热最小化以便提高能源效率，但是因内部散热导致的温度偏移仍然是常见问题，这使得感测例如环境温度变得具有挑战性。现有技术通过以下方式来估计环境温度或给定位置的温度：使用从器件内的一个或多个温度传感器获取的温度测量结果、指示功耗并且因而指示各种发热的内部部件的散热的附加输入，并且利用对通常随时间变化的内部热效应进行补偿的适当的算法将这些输入结合起来，见EP 2 850 394B1。
特别是与许多静态和准静态器件有关的重大挑战在于准确地捕捉加热行为并对其进行补偿。就在加电之后，电子器件具有未知的内部状态，即，其可能处于完全冷却状态，或者可能处于仍然包含尚未完全耗散的内部热量的状态。现有技术要么假定在每次加电事件之后为相同的初始内部状态，要么采用指示恰在加电之后器件的实际内部状态的附加输入，见US 9,366,584 B2。
第一种方法在器件“冷启动”(即电子器件自上次关机以来已经完全冷却下来)的情况下通常效果良好。换言之，电子器件的之前操作没有留下热量贡献。因此，冷启动在此描述了器件在已经完全冷却之后的加电行为。器件在已经被断电足够长的时段之后完全冷却到环境温度，使得全部的内部热量已经完全耗散。环境温度是电子器件的温度环境，并且还称为周围温度。在完全冷却的器件中，所有内部部件(尤其是所有温度传感器)都处于环境温度。这样的器件条件用作温度感测的定义明确的初始状态。
但是，第一种方法并不能正确地对“热启动”进行补偿，并且在数分钟至数小时内会产生不准确的温度估计。当电子器件在断电不久之后就加电时，即，当器件在上一次断电之后的数秒钟或数分钟内被开启时，热启动发生。器件热启动的常见原因是使器件关机并再次启动的用户交互、由器件或基于云的软件更新服务触发的器件复位、电力切断及其它。在热启动的情形中，器件的恰在开启之后的内部状态是未知的，因而预先假定特定的初始内部状态的温度补偿方法必然在数分钟至数小时内返回不准确的温度估计，直到器件的预期的温度偏移与实际的温度偏移收敛。第一种方法的环境温度估计为不准确的时间跨度取决于各个电子器件的动态行为以及所需的准确度。
第二种方法通过采用来自恰在加电之后的器件的指示内部器件状态的附加输入来解决第一种方法的缺点。该附加输入通常是器件之前已经断电的时间跨度，以下称为“关机时长(off-time-period)”。根据该信息，可以通过例如使用器件的热力学模型来估计器件的恰在开启之后的内部状态，并且在温度补偿中对其予以考虑。一旦可获得附加输入并且已估计出内部器件状态，该方法返回准确的温度估计。但是，诸如关机时长的信息在许多电子器件中可能不能获得，因为这需要额外的测量，诸如即使在电子器件断电时也继续运行的实时时钟或者使用可从远程的基于互联网的时间服务检索到的绝对时间戳。后一种方法需要将检索出的绝对时间戳周期性地存储于本地非易失性存储器或者远程互联网存储设备，其中本地非易失性存储器经常不可用或者仅可作为其使用寿命内的读写操作量有限的闪存使用，而存储于远程互联网存储设备需要相当大的努力并且还伴随着诸如网络中断或延迟改变的风险。
发明内容
该问题通过用于处理由传感器提供的信号的方法并且通过包括此类传感器的系统来解决。
虽然以下主要涉及为温度传感器的传感器，但是这不应被认为是限制，如将在稍后介绍的，传感器可以感测与温度不同的参数。
在第一变型中，发热部件被布置于同时包括温度传感器的电子器件内。电子器件应理解为由电能供电的且执行以电子方式支持的功能的器件。例如，电子器件可以包括外壳，该外壳将执行所期望的功能所需的各种部件包括于其内。典型地，这样的部件非常密集地封装于外壳内，以便限制器件的体积/扩展。因此，在传感器为温度传感器的情况下，被激活时(即特别是在被供电并且运行时)会发热的其它部件可能会影响温度传感器的温度感测。消耗电力并因而在运行期间释放热量的部件可以包括处理器、显示器、能量存储设备、通信收发器或其它器件中的一个或多个。
在第二变型中，一个或多个发热部件不包括于温度传感器的电子器件内，而是位于器件之外。但是，这样的一个或多个发热部件仍然可以与温度传感器热耦合，并因此与电子器件热耦合。这样的部件可以要么通过产生热量从而影响温度传感器(诸如加热器系统)来释放热量，要么通过将热量传递到温度传感器(诸如空调器)来释放热量。在一个实例中，电子器件优选为恒温器，该恒温器在一种实施例中甚至可以附接于加热系统(诸如散热器)。
一个或多个部件与温度传感器之间的热耦合可以通过热传导或热对流或热辐射来实现。
结果是，在这两种变型中，温度传感器不仅感测到目标温度(目标温度是例如环境的、器件内部部件的、器件内部位置的或者由散热器加热的房间的实际温度)，而是感测到包括了来自一个或多个发热部件的热贡献的温度。或者，换言之，目标温度受到一个或多个发热部件(也称为称为热源)的自发热的干扰。
在一种实施例中，待由温度传感器测量的温度可以是包括温度传感器的电子器件的温度环境。在此，温度传感器优选地通过例如将温度传感器直接暴露于该环境中或者经由器件外壳中的开口暴露于该环境中或者通过其它方式来提供与电子器件的环境的充分热耦合。在这样的实施例中，发热部件可以要么位于电子器件之内，要么位于电子器件之外，或者两者都有(在多个发热部件的情形中)。在另一种实施例中，温度传感器可以被布置用于在给定位置感测器件内部温度。例如，所感兴趣的温度可以是部件(诸如器件的中央处理单元或电池)的温度。在此，温度传感器被布置于主体部件的位置处，和/或(在其它情形中)与其热耦合。同样地，发热部件可以位于电子器件的外壳之内或之外。
因此，补偿器被用于确定热补偿后温度，该温度可以更好地反映目标温度，目标温度在一种实施例中可以是环境温度，或者在另一种实施例中可以是器件内部温度。该补偿后温度表示对目标温度的估计值，该估计值基于由温度传感器提供的所感测温度并且考虑了由至少一个热源产生的热量。一个或多个发热部件的影响可以通过布置于器件之外或之内的附加温度传感器、和/或通过与这样的部件消耗的电力相关的信息、和/或通过测量热影响并用于补偿目的的参考测量结果来确定。结果是，通过表示目前作用于温度传感器上的并且源自一个或多个主体热源的当前操作的热量的量的温度值来校正所感测的温度。该值也称为热贡献或升温温度值。
在一个或多个发热部件的典型稳态操作中，这样的热贡献随着时间推移可以是相当恒定的。但是，尤其是在一个或多个发热部件加电之后，热贡献会随时间变化，并且特别地随时间推移从零上升至稳态热贡献。随着时间推移，响应于一个或多个部件的加电的这样的热贡献可以用温度传感器来记录，并且可以为了补偿目的而存储于器件内或其它地方。在一个或多个部件的操作中，尤其是响应于一个或多个部件的加电，可以将随时间推移而存储的热贡献从温度传感器感测的温度值中减去。该结果称为热补偿后温度信号。因此，通过补偿的方式来去除热贡献，使得该输出提供在不受来自部件的附加热贡献影响的温度传感器的位置处的温度历程。在电子器件在例如同时容纳有温度传感器的外壳之内包括一个或多个发热部件的第一变型中，一个或多个发热部件的加电可以由器件的加电来表示。在发热部件被布置于电子器件的包括温度传感器的外壳之外的第二变型中，该加电可以包括部件(诸如散热器)的开启，或者可以由这样的加热系统的功率增加来表示，该功率增加的指标可以被提供给电子器件。
所产生的热补偿后温度信号反映在一个或多个部件冷启动的情况下的目标温度。冷启动被假定为这样的场景：在一个或多个部件加电时，温度传感器不感测来自任意一个或多个部件的热贡献，并且更特别地，不感测来源于一个或多个部件的先前加电状态(即在一个或多个部件最早的断电之前的加电状态)的热贡献。因此，在冷启动时，包括温度传感器的器件之内的来自前一个加电状态的任何热量残余都已经耗散，并且优选地，全部发热部件都已经冷却到环境温度。在一个或多个发热部件位于电子器件之内的情形中，一个或多个部件的加电同时可以由电子器件的加电来表示，并且因而可以包括新的温度测量的开始。
相反，热启动应考虑为一个或多个部件在这一时间点的加电：在器件内仍然有来自一个或多个部件的先前操作的余热，特别地，该余热在温度传感器的位置被感测到并因此对所感测的温度信号有贡献。
因此，在热启动时，来自一个或多个部件的上一次加电状态的热残余尚未完全从包括温度传感器的器件中耗散，并且优选地，并非全部发热部件都已经冷却到环境温度。同样的，在一个或多个发热部件位于电子器件之内的情形中，一个或多个部件的加电同时可以由电子器件的加电表示，并且因此可以包括新的温度测量的开始。
在热启动的情况下，并且优选地在目标温度为恒定或准恒定的假定下(准恒定的目标温度被定义为变化慢于器件的余热耗散的目标温度)，假定对所感测的温度信号针对冷启动事件进行了补偿，热补偿后温度信号在一段时间内显示出过高温度值。在热启动的情形中，在没有确定上一次断电与本次加电之间的间隔的情况下，器件内的余热是未知的。来自前一个加电状态的余热会呈现为热补偿后温度信号的过大的值。
因此，建议进一步处理热补偿后温度信号，特别地，调整热补偿后温度信号的动态。信号内的(尤其是热补偿后温度信号内的)动态分量应考虑为信号随时间的变化，并且可以通过时域内信号的非零梯度或者通过频域内信号的非零频率来描述。
响应于这样的处理，经动态调整的热补偿后温度信号例如经由器件的显示器或者经由不同器件的显示器而提供给用户，或者提供给例如用于控制部件(诸如加热器或气候控制器)或者用于控制不同器件的应用，该信号提供例如环境目标温度值的或者电子器件内的部件或位置的目标温度值。
对热补偿后温度信号的动态调整依赖于这样的见解：在冷启动的情况下，热补偿后温度信号是表示目标温度的常数或准常数。由部件在冷启动的情况下的已知热贡献对所感测的温度信号进行补偿。因此，热补偿后温度信号不显示出任何动态(即在其随时间推移的历程中的变化或改变)，而是在假定目标温度保持恒定的情况下保持恒定。结果是，在冷启动的情况下，可以在不影响热补偿后信号的情况下修改补偿器的输出中在热启动时段内出现的任何动态分量。并且事实上，在热启动的情况下，补偿器的输出显示出动态分量，即信号随时间推移的变化，或者除f＝0以外的其它频率贡献。特别地，这些动态由热补偿后温度信号的归因于余热耗散的随时间推移的减小来表示，该历程也称为器件的冷却特性。因此，调整热补偿后温度信号的一个或多个频率分量只会在热启动的情况下影响热补偿后温度信号，而在冷启动的情况下不会影响热补偿后温度信号。在热补偿后温度信号的动态被加速的情况下，热补偿后温度信号在其期间减小的间隔可以缩短，使得即使是在热启动的情况下，被以此方式调整的热补偿后温度信号在热启动时段内将偏离目标温度的时间限定于最小值，同时对于剩余时间显示出目标温度。
因此，特别地建议，至少在部件或器件启动/加电之后的特定时间内对冷启动热补偿后温度信号的动态进行加速。对热补偿后温度信号的动态的加速由此优选地捕捉器件的特征冷却行为，该特征冷却行为可以或者可以不与器件相对于温度的任何其它动态行为(例如升温动态、器件对于环境温度变化的动态响应等)相似或等同。
对于可重现的结果，器件的冷却行为优选为可重现的，被捕捉并被建模。在将动态补偿施加于热补偿后温度信号期间，优选目标温度在部件或器件加电之后的一段时间内保持恒定或准恒定，例如，在10％的容差内。因此，目标温度的信号动态比器件的冷却行为的信号动态慢得多。本想法还基于这样的见解：器件内的物理冷却过程可理解为总是在持续(甚至在一个或多个部件被再次启动之后)，直到其陷入停顿。在这何种情况下，冷却过程于加热过程“之下”继续进行，并且对所感测的温度信号产生的影响可以被认为是加热和冷却行为的累积。这允许对任何潜在的剩余冷却过程进行加速，在温度信号被以冷启动升温特性补偿之后，该剩余冷却过程对于温度信号有贡献。在实际冷启动以及恒定或准恒定的目标温度的情况下，没有动态残余对冷启动热补偿后温度信号有贡献，因而施加于恒定信号的动态加速将没有效果。另一方面，在冷启动补偿之后温度信号内仍然有动态残余的情况下，该残余来源于器件内仍在进行的冷却过程，这意味着部件是以热启动方式来加电的。在频谱中没有所建议的调整的情况下，冷启动热补偿后温度信号最终将收敛于正确的目标温度值，只是这需要长时间。因而，通过以器件的冷却动态来加速冷启动热补偿后温度信号，输出信号(即经动态调整的热补偿后温度信号)将更快地接近目标温度。
在达到目标温度(其被优选地估计为常数或准常数)之后，现在可以精确地估计器件的内部状态，并且之后可以将冷启动热补偿后温度信号的动态加速关闭，或者使其适应系统在环境温度变化期间的特征行为，或者只是使其继续进行。后一个选项仅在器件冷却、升温和环境温度变化期间具有相同的动态行为的简单热系统的情形中可以是优选的。
与现有技术相比，本设想的主要益处在于其在运行期间与现有的补偿算法相比不需要任何额外的传感器或者来自器件的任何额外输入。相反，对于大部分器件，都不需要额外的特性测量，因为升温和冷却行为大都相似或者甚至等同。
所提出的方法尤其相关于静态的或准静态的器件(其中准静态的器件在其使用寿命的至少90％的时间内都保持静态于一个或多个位置)，例如，在室内或室外保持静态于某位置的温度感测器件，在该位置处，假定目标温度在器件开启之后的前几分钟内保持恒定或缓慢变化。在这种情况下，不管存储于器件内的来自上次使用的潜在热量是多少(即，即使在热启动的情况下)，所提出的方法在器件开启之后不久就跟随目标温度。在某些情况下，对目标温度的准确估计可以在部件开启之后几乎立即可用，即在几个数据样本的量级内。在其它实施例中，在存在信号噪声和模型不准确性的情况下，对目标温度的估计快速下降到目标温度，即在数秒到数分钟的量级内。
根据本发明的另一个方面，传感器信号处理系统包括用于提供所感测的温度信号的温度传感器，温度传感器优选地包括于电子器件内。一个或多个发热部件被设置于电子器件之内或之外，并且与温度传感器热耦合。布置于电子器件内或者远程布置的补偿器被配置用于针对由一个或多个发热部件引起的热贡献而补偿所感测的温度信号。另外，布置于电子器件内或者远程布置的补偿滤波器被配置用于动态调整热补偿后信号。如果传感器、补偿器和补偿滤波器都包括于电子器件内，则传感器信号处理系统由电子器件表示。如果补偿器和补偿滤波器远离温度传感器布置，即不在共同的电子器件内，则补偿过程可以在云端(即在因特网中的处理位置)完成，并且所感测的温度信号可以通过无线或有线方式传输到云端，而经动态调整的热补偿后信号从云端返回到电子器件或者甚至返回到第三方器件(例如用户的智能手机)。
补偿滤波器被创建用于对于对热补偿后温度信号的动态的影响(即对其随时间推移的历程的影响)以及明显地对其频谱进行补偿。目前，器件可以被建模为散热系统。这样的模型模拟器件在器件内的热贡献响应于一个或多个器件断电而冷却的情况下的行为，优选地模拟在传感器的位置处的行为。因此，响应于部件断电(在部件位于器件之内的情况下可以与器件断电一致)，来自器件的散热被建模，并且传感器、器件的部件、并且特别是器件的外壳中的一个或多个可能与向环境散热的行为有关。这样的随时间推移的耗散特性可以被建模。特别地，所建模的散热行为是热量随时间减少的特性。因此，热补偿器的输出被动态地补偿。这意味着热补偿后温度信号的动态分量被调整，使得响应时间减少。对于减少系统的响应时间的这种努力也被理解为对输出信号的补偿，尤其是动态补偿。
通过使用动态补偿滤波器，系统的响应(即其响应于输入变化的输出)将会加速。如果散热系统(被表示为包括其外壳的电子器件)的动态是已知的，则观察者(即补偿滤波器)可以被实现为估计系统输入的真实物理值(即热补偿后温度)。该观察者补偿系统动态，使得响应可以及时地显著加速，这意味着可以显著减少响应时间。在这种情况下，响应时间是热补偿后温度信号下降到目标温度所需的时间。优选地，按照基于散热系统的传递函数的逆函数的传递函数的形式来对补偿滤波器进行建模。
优选地，经动态调整的热补偿后温度信号显示于电子器件的显示器，或者被提供给不同的电子器件(诸如智能手机)并显示于其上。
优选地，随着任何相关发热部件的加电而开始应用热补偿和动态调整，并且优选地响应于对包括发热部件的器件(如果是这样)加电而应用热补偿和动态调整。在一种优选的实施例中，动态调整在所限定的时间段之后终止，特别地，该时间段由预期在断电的情况下将会达到稳态水平的热贡献的时间来限定。
如同上文已经指出的，在温度感测中的应用只是归入本文的许多可能的应用之一。在一种实施例中，传感器是用于感测气体的存在和/或浓度的气体传感器，同样地，假定目标气体浓度为恒定或准恒定。在这种情况下，与即使在器件断电之后也会影响温度测量的发热部件相对应的可以是即使来自环境的气体影响不再存在也能够暂时接受气体和/或释放气体的器件部件，例如，塑料部件，诸如外壳或电路板的部分。这样的部件可以在器件断电之后吸收气体，这暂时减少在器件热启动的情况下由气体传感器感测到的气体的量。因此，在冷启动情况下由于放气而被补偿的气体感测信号仍可以示出在热启动情况下来自器件的上次操作的动态。特别地，气体释放或吸收部件可以不同于发热部件；但是，这样的部件暴露于热量可能会促进这些部件内的气体释放或吸收效果。在不同的实施例中，发热部件同时充当气体释放或吸收部件。
在不同的实施例中，传感器是用于感测在供应到湿度传感器的空气中湿气的存在和/或浓度的湿度传感器。在这种情况下，与发热部件对应的可以是即使来自环境的潮湿空气供应不再存在也能够暂时接受湿气和释放湿气的器件部件，例如，塑料部件，诸如外壳或电路板的部分。这样的部件可能在器件断电之后的一定时间内仍然吸收湿气，这会暂时减少在器件热启动的情况下由湿度传感器感测到的湿气的量。因此，在冷启动情况下由于释放湿气而被补偿的湿气感测信号仍可以示出在热启动情况下来自器件的上次操作的动态。
特别地，湿气释放或吸收部件可以不同于发热部件；但是，这样的部件暴露于热量可能会促进这些部件内的湿气释放或吸收效果。在不同的实施例中，发热部件同时充当湿气释放或吸收部件。
并且，类似于温度感测，优选对基于分别对于耗散和吸收器件内的气体或湿气的系统模型的传递函数的逆函数来补偿任何热启动的补偿滤波器进行建模。
优选地，传感器信号处理系统的主要用途在于监测其周围环境的环境条件，并且要么显示测量值和补偿值，要么用它们来控制一个或多个环境条件。包括于该系统内的示例性电子器件是消费类电子产品，例如，智能家居设备、物联网设备或手机。包括于该系统内的电子器件的其它实例是用于加热、通风、空气调节(HVAC)、空气质量计、或空气净化器、恒温器和智能恒温器、汽车应用以及医疗应用的器件。
在所附权利要求以及下面的描述中列出了其它有利的实施例。所描述的实施例同样涉及要求保护的器件、方法和计算机程序元素。针对温度感测所描述的实施例同样涉及气体或温度感测。实施例的不同组合可以引起协同效果，尽管可能没有对其进行详细描述。
附图说明
下面的详细描述涉及本发明的实施例。这样的描述参考了附图，在附图中：
图1、3、4和5示出了样本温度特性，由此示出了根据本发明的实施例的方法，以及
图2和6示出了各自根据本发明的一种实施例的传感器信号处理系统的框图。
具体实施方式
图1示出了关于其内包括影响温度测量结果的发热部件的电子器件的冷启动和热启动的温度曲线T，由此涉及根据本发明的一种实施例的方法。
温度曲线T示于温度T相对于时间t的示图中。温度T的单位应为摄氏度(℃)，时间t的格式为[时:分]。
目前，假定借助于电子器件内的温度传感器待测量的参数是环境温度Tambient，即电子器件的温度环境，也称为目标温度，或者称为基准温度Tref。目前，假定环境温度Tambient在调查时间段内是恒定的。
曲线THeatUp(t)表示描述了电子器件内的因时间t＝0时器件被加电之后的自发热所致的温度偏移的温度信号。因此，THeatUp(t)指的是仅来自器件而非来自环境的热贡献。
在本图中绘出了在时间t＝0时器件被加电的情况下的温度历程TColdStart(t)。目前，冷启动定义如下：假定电子器件的上次断电在t＝0之前已经经过了足够长的时间，使得该器件之前的操作没有留下热贡献。换言之，器件(包括其部件在内)在时间t＝0时处于环境温度Tambient。因此，在冷启动的情况下的温度历程是：
TColdStart(t)＝Tambient(t)+THeatUp(t) (式1)
在冷启动的情况下，TColdStart(t)将是由器件的/器件内的温度传感器测量的温度的历程。
相反，曲线TCoolDown(t)表示随时间推移的温度信号，该温度信号描述器件在断电(在此，在时间t＝0)之后的温度偏移，即描述器件的冷却行为。TCoolDown(t)指的是来自器件而非来自环境的热贡献。
因此，在器件断电时的温度TPowerOff(t)的历程为：
TPowerOff(t)＝Tambient(t)+TCoolDown(t) (式2)
在热启动的情况下，仍然有来自器件的先前加电时段的热贡献。目前，在图1中，假定器件在t＝0时的加电之前的时间t＝-t0断电。因此，间隔[(t＝0)-t0]并不足以让之前诱发的热量从器件的内部耗散。
可以假定，在断电情况下的特征冷却行为在器件再次开启之后继续进行。因此，在热启动的情况下，冷却行为保持于升温行为“之下”，从而可以定义以下模型：
TWarmStart(t)＝TColdStart(t)+TCoolDown(t) (式3)
在冷启动的情况下对THeatUp(t)贡献的补偿，优选地通过减去这些特有的热贡献来进行，即通过减去预期的THeatUp(t)来进行，使得所补偿的温度为：
Figure BDA0001466832890000121
其中THeatUp(t)是预先已知的所估计的/所建模的升温。
根据本发明的实施例，同样在热启动的情况下，应用冷启动补偿，即应用式4，使得：
Figure BDA0001466832890000122
现在，针对升温和冷却这两个过程假定器件的一阶温度动态，使得：
THeatUp(t)＝Theat*exp(-t/τHeatUp) (式7)
TCoolDown(t)＝Theat*exp(-(t+t0)/τCoolDown)＝Theat*
exp(-t0/τCoolDown)*-t/τCoolDown)＝
Theat*α*exp(-t/τCoolDown) (式8)
其中t0指的仍然是器件断电的时刻，Theat是系数，并且各个τ指的是定义升温和冷却的梯度的恒定参数。
将式7和8的动态代入式6内，得到：
Figure BDA0001466832890000123
从式9中可以得出，在热启动的情况下补偿后温度是可变的，并且依赖于器件的冷却特性的时间常数。
通过使用冷却动态来加速冷启动补偿后信号，目标温度被恢复，并且经热启动补偿的温度历程为：
Figure BDA0001466832890000131
图3还示出了更多曲线，其例示了结合了电子器件的冷启动和热启动的温度历程，由此涉及根据本发明的一种实施例的方法。对于相应的器件的冷启动和热启动两种情况，假定器件在时间t＝0加电。现在，随时间推移的温度历程T(具有标记S)示出了由器件的温度传感器感测的相应温度。因此，对于冷启动，温度传感器提供随时间推移的感测温度TS,C。同样地，在这种情况下，假定温度传感器位置处的温度以及任意部件的温度和器件内的温度在t＝0时处于环境温度Tref。在本示例中，假定环境温度Tref为25℃。对于任意当前情况，假定器件的环境温度暂时不改变。因此，在冷启动的情况下，温度随时间的变化图示出了温度历程TS,C(即图1的TColdStart)，其从基准温度Tref开始并且在第一小时内(即直到t＝1:00)不断增大，达到稳态温度Tref+TH。稳态温度比基准温度Tref超出贡献值TH，该贡献值TH表示在这样的冷启动中从器件的发热部件中散发出的热量的贡献。该热贡献TH累积到实际的基准温度Tref。在本示例中，假定热贡献TH为5℃的量级，使得在稳态下(即在t＝1:00之后)感测到的温度为大约30℃。因此，在冷启动的情况下，假定该热贡献TH是在器件的正常使用期间的平均热贡献，在器件加电之后的第一个小时内，发热部件升温，直至达到稳态。
冷启动的情况被划分成两个时段：第一时段DYN为从器件的部件发出的热量增加的时段(即第一个小时)，因此升温THeatUp不是恒定的，而是动态的，特别地，为上升的。在达到了稳态时，第二时段STAT开始，第二时段STAT其中热贡献不再随时间改变的静态时段。
期望针对源自器件的活动的发热部件的热贡献进行补偿，假定该热贡献是所感测的温度信号TS,C中的感测温度TS,C偏离基准温度Tref的部分。在冷启动的情况下，热贡献THeatUp随时间推移的动态是预先已知的，例如来自测试。因此，已知所感测的温度信号TS,C将会针对哪些动态热贡献THeatUp来补偿。该补偿目前需要减去恰由发热部件贡献的由图1的THeatUp特征曲线表示的热量。出于说明的目的，在图3中示出了特征曲线Tref-THeatUp，其指示：借助于热补偿，TS,C中超出Tref的贡献(由各特征曲线之间的面积表示)将会通过由图3中的Tref特征曲线和Tref-THeatUp特征曲线之间的面积表示的相应负贡献来补偿。因此，根据式4，并且仅通过替换不同特征曲线的标记，在冷启动的情况下随时间变化的补偿后温度信号TCOMP,C为：
TCOMP,C＝TS,C–THeatUp＝Tref (见式6)
其等于恒定的基准温度，假定该基准温度在调查时间段内不改变。这正是当前的热补偿的目的，即期望呈现真实的、没有因器件产生的热量而失真的环境温度。
相比之下，在结合图1示出的热启动情形中，器件的部件还没有完全冷却到基准温度Tref，并且在重新加电时仍然可能会发出一些热量，和/或在器件的内部仍然可能会采集到热量，例如，被存储于热容(诸如外壳等)内的热量。在这样的热启动情况下，温度传感器提供所感测的温度信号TS,W。鉴于来自器件的先前操作的余热，在热启动开始t＝0:00时，温度传感器已经感测出超过基准温度Tref的温度T0,W。在本示例中，假定T0,W为28℃，而环境温度仍为Tref＝25℃。所感测的温度TS,W从该温度水平T0,W起增大，直到再次达到稳态Tref+TH，在该稳态下器件的部件发出恒定量的热量。
在热启动的情况下，仍然建议以适用于冷启动的升温曲线THeatUp来补偿。因此，所产生的补偿后温度信号TCOMP,W＝TS-THeatUp(如图1所示)在动态时段DYN内提供超过Tref的贡献，该贡献由两个特征曲线TCOMP,W和Tref之间的竖线指示。在热启动的情况下的补偿后温度信号TCOMP,W与在冷启动的情况下的补偿后温度信号TCOMP,C相比正好超出源自器件先前操作的余热的冷却的相同贡献。因此，在热启动情况下的补偿后温度信号TCOMP,W在动态时段DYN内不反映实际环境温度Tref，而是显示出过高的温度值。
如图3中标记为“Acc.”的箭头所示，建议在本实施例中缩短在热启动的情况下在补偿后温度信号TCOMP,W中提供此类不正确的温度值的时间段。这通过加速热补偿后信号TCOMP,W来实现。
图4示出了经这样的动态加速的热补偿后温度信号TCOMP,ACC,W，其示出在热启动的情况下经这样的加速的热补偿。将相同的加速测量应用于冷启动条件，明显地，经加速的热补偿后信号TCOMP,ACC,C(图4)与未经加速的热补偿后信号TCOMP,C(见图3)没有什么不同，因为在冷启动的情况下热补偿后温度信号没有显示出任何动态，即没有频率贡献f>0Hz。因此，适用于在热启动的情况下对热补偿后温度信号进行加速的补偿滤波器在冷启动条件下对热补偿后温度信号没有任何影响。但是，假定热补偿后温度信号TCOMP,W,ACC的光谱分量被加速，则加速后的热补偿后温度信号TCOMP,ACC,W较早地达到Tref，例如，在本例中，在t＝0.05之后达到Tref。因此，与没有应用补偿滤波器的热补偿器输出TCOMP,W相比，经加速的热补偿后温度信号TCOMP,ACC,W与基准温度Tref更像。因此，补偿滤波器有助于提高测量系统的质量，使得包括热补偿和动态补偿在内的器件和方法的总体输出提供更好的质量，尤其是在热启动的情况下。
图2示出根据本发明的一种实施例的传感器信号处理系统的框图以及根据本发明的一种实施例的方法二者。图2示出包括温度传感器1、补偿器2和补偿滤波器3(均在电子器件10的外壳内)的电子器件10。因此，电子器件10表示传感器信号处理系统。补偿器2接收来自温度传感器1的所感测的温度信号TS，该温度信号TS包括来自器件10的发热部件11的热贡献。补偿器2将热补偿后温度信号TCOMP提供给布置于补偿器2的下游的补偿滤波器3。例如，补偿滤波器3将经动态调整的热补偿后温度信号TCOMP,ACC提供给器件10的显示器4，或者提供给应用。包括模型的补偿器2和补偿滤波器3优选地以软件、硬件或者软件和硬件的结合来实现，并且优选地利用嵌入在半导体芯片内的电路，该半导体芯片还可以包括芯片上的温度传感器1，例如，作为电阻温度传感器。
图6示出根据本发明的另一种实施例的传感器信号处理系统的框图以及根据本发明的一种实施例的方法二者。在本实施例中，电子器件10包括温度传感器1，但是既不包括发热部件11，也不包括补偿器2或补偿滤波器3。发热部件11可以包括在建筑物内的与电子器件10热耦合的散热器。补偿器2和补偿滤波器3被布置为远程的，并且例如被实施于因特网的服务器上。处理结果由补偿滤波器3提供给远程器件5，例如智能手机。本实施例允许用户利用散热器来远程监测室内的温度。
处理传感器信号的方式与结合图2的系统描述的方式相同。
特别地，在一种实施例中，热补偿器2可以通过从所感测的温度信号TS中减去已知的冷却温度特征TCoolDown来补偿所感测的温度信号TS。在不同的实施例中，来自部件11的热量对温度传感器1的位置处的感测温度的影响可以利用器件10和温度传感器1(在图2的情形中)的动态热模型，或者包括部件11、器件10和温度传感器1的热系统(在图6的情形中)的动态热模型。动态热模型在数学上可以通过微分方程系统来描述。在一种实施例中，该模型可以包括一个或多个热源，并且优选地包括最相关的热源，并且在另一种实施例中附加地包括一种或多种热导率，并且优选地包括最相关的热导率，并且在另一种实施例中附加地包括一种或多种热容，并且优选地包括最相关的热容，并且其包括温度传感器1，并且其可以包括可用于器件内的一个或多个可选的温度传感器。
然后，可以通过使用下式作为补偿器2，根据这些输入来估计热补偿后温度TCOMP：
x(k+1)＝Ax(k)+Bu(k)
y(k)＝Cx(k)+Bu(k) (式11)
其中u(k)表示在时间步k的输入，y(k)表示输出，即热补偿后温度信号TCOMP，并且x(k)表示补偿器2的内部状态向量。A是n×n矩阵，B是n×m矩阵，C是1×n矩阵，并且D是1×m矩阵，其中n是取决于模型的复杂度的状态数，而m是输入的数量。典型的输入可以是例如来自器件的其它温度传感器的信号，和/或发热信息，例如显示强度、电池充电量的时间导数、中央处理单元负载或其它电源管理信息。根据该热器件模型，可以根据对式X的以上状态空间描述得出时间离散型补偿器2，可以通过使用以下软件代码将该时间离散型补偿器2容易地实现于例如电子器件的微处理器上：
Figure BDA0001466832890000171
在补偿器2第一次启动时，需要补偿器2的内部状态的初始值。在这种情况的假定下，基于系统处于稳态的假定来计算内部状态的初始值。在这样的假定下，假定在初始时间点k+1处内部状态x(k+1)的初始值等于前一时间点k的内部状态x(k)。该假定反映了冷启动。
但是，为了建立针对热补偿信号TCOMP中的动态进行补偿的补偿滤波器3，优选首先对具有随时间推移的相应的散热或冷却行为的系统建模。该模型可以特别地表示器件的外壳和/或其它部件或热容，器件的外壳和/或其它部件或热容阻止热量从器件中(特别是从温度传感器的位置)立即释放出。
以下描述对相应的散热系统的建模，可以从该模型中得出合适的补偿滤波器3。
可以通过谱域内的传递函数来对散热系统建模，传递函数表示输入被转换成散热系统的输出的方式。传递函数G(s)一般地通过下式来描述系统在频域内的特性：
TS(s)＝G(s)*T(s) (式12)
系统的模型可以是一阶或二阶的，但是在理论上可以是受处理能力约束并且受散热的复杂度约束的任意阶次。
例如，在较不复杂的系统中，例如在电子器件的外壳代表主散热部件的系统中，可以用一阶模型来近似该系统，该一阶模型的特征在于频域内具有一个极点的传递函数，使得特别地在一阶模型中，这样的传递函数G1(s)的通用设计可以看起来像下式：
Figure BDA0001466832890000181
其中s表示复数拉普拉斯变量，并且T1是待确定的常数。T1是散热过程的时间常数。
在二阶模型中，可以通过在频域内具有两个极点和一个零点的传递函数来描述较复杂的散热系统，使得相应的传递函数G2(s)的通用设计可以看起来像下式：
Figure BDA0001466832890000182
其中s表示复数拉普拉斯变量，并且K、T1、T2为待确定的常数。T1和T2是散热过程的时间常数，并且K限定了两个过程之间的耦合。
为了在数字系统(诸如微控制器)中实现系统模型，系统模型优选为实现于离散时域内而非如同式13或14所描述的实现于连续频域内。因此，该系统模型需要被数字化，即被变换成一组差分方程。
首先，可以通过拉普拉斯反变换将频域内的差分方程(例如式13和14)逆变换到时间连续域。
对于一阶传感器模型，控制规范形式下的时间连续的状态空间描述是：
Figure BDA0001466832890000183
Figure BDA0001466832890000184
同样地，
w(t)表示在时域内的时间t的感测温度TS，
x(t)表示一阶系统模型的内部状态，以及
v(t)表示在时间t的系统模型输出。
在这种时间连续的状态空间表示中，系数A、B、C和D被确定如下：
Figure BDA0001466832890000191
其次，可以将时间连续域内的表示变换到时间离散域。
对于二阶传感器模型，与时间连续的状态空间表示等同的时间离散的状态空间表示可以是：
Figure BDA0001466832890000192
Figure BDA0001466832890000193
Figure BDA0001466832890000194
其中w表示在时间步k处的感测温度TS，其中采样时间t(k+1)–t(k)＝Tsampling。存在二阶传感器模型的两个内部状态x1(k)、x2(k)。这意味着x(k)＝(x1(k),x2(k))T。v(k)表示在离散时域内的传感器模型输出。
在这种时间离散的状态空间表示中，系数A、B、C和D被确定如下：
Figure BDA0001466832890000195
Figure BDA0001466832890000196
另外，
Figure BDA0001466832890000197
并且Tsampling为采样时间。
对于一阶传感器模型，时间连续的状态空间表示的时间离散的状态空间表示可以是：
Figure BDA0001466832890000201
Figure BDA0001466832890000202
Figure BDA0001466832890000203
其中w(k)表示在时间步k处的感测温度TS，其中采样时间t(k+1)–t(k)＝Tsampling。存在一阶系统模型的内部状态x(k)。v(k)表示在离散时域内的被建模的系统输出。
在这种时间离散的状态空间表示中，系数A、B、C和D被确定如下：
Figure BDA0001466832890000204
Figure BDA0001466832890000205
其中Tsampling为采样时间。
对于根据式14的传感器的二阶模型，控制规范形式下的等同的时间连续的状态空间描述为：
Figure BDA0001466832890000206
Figure BDA0001466832890000207
其中
w(t)表示在时域内的时间t的感测温度TS，
x1(t)和x2(t)表示二阶系统模型的内部状态，以及
v(t)表示在时间t的系统模型输出。
在这种时间连续的状态空间表示中，系数A、B、C和D被确定如下：
Figure BDA0001466832890000208
Figure BDA0001466832890000209
存在不同的方式来确定参数T1、T2和K。一种方式是通过试错法来找出参数。在第一次尝试时，通过模型来模拟系统输出，其中该模型利用对参数的第一估计。然后将该模型的输出与由真实的温度传感器提供的系统信号进行比较。之后，调整参数，直到所模拟的温度传感器输出与真实温度信号之间的偏差低至可接受。
一阶或二阶系统模型的时间离散的状态空间表示可以运行于微处理器，并且可以分别改变参数T1或者T1、T2和K，直到系统模型输出v(k)足够接近真实的传感器信号u(t)，该传感器信号u(t)同样可以用数字化形式u(k)来表示，或者可以为了比较目的而进行数字化。
用于确定系统模型的参数的更复杂的方法可以使用根据测得的数据自动建立动态模型的系统识别工具。
一阶和二阶传感器模型的矩阵的推导需要舒尔(Schur)分解或级数展开和矩阵求逆。计算机软件可以帮助计算这些系数。
在下一个步骤中，确定并实现补偿滤波器3。
如果应用一阶系统模型，则提出以下一阶补偿滤波器3，该一阶补偿滤波器3可以通过频域内的传递函数C1(s)来描述：
Figure BDA0001466832890000211
有利地，当接下来通过二阶模型来对该系统建模时，同样通过二阶模型来对补偿滤波器3建模。在频域内的这样的二阶补偿滤波器3的传递函数C2(s)可以通过下式来描述：
Figure BDA0001466832890000212
对于这两种模型，s表示复数拉普拉斯变量，并且K、T1、T2是在确定系统模型时确定的常数。
C(s)一般地表示在频域内的补偿滤波器的传递函数，其中
TCOMP,ACC(s)＝C(s)*TCOMP(s) (式21)
优选地，补偿滤波器传递函数C(s)与系统模型传递函数G(s)(即扩散(diffusion)函数)相逆(inverse)，使得
C(s)＝1/G(s) (式22)
(Ps+1)项被引入补偿器传递函数内，以使该函数在物理上可用。参数P被保持为小的，以使得对滤波函数的影响保持为低，但是可以被用来对测量噪声滤波。
补偿滤波器传递函数C(s)的一个重要特征在于C(s)的最终值收敛到1，即
Figure BDA0001466832890000221
这意味着补偿滤波器3只在其输入的过渡期间改变传感器输出特性。当补偿滤波器的输入处于稳态时，它不影响补偿滤波器输出，即使对系统的建模不准确。请注意，如果真实的系统响应T(t)比所建模的系统响应快，则可能会发生过冲(overshoots)。
典型地，补偿滤波器3在数字系统(诸如微控制器)中实现，该微控制器对测得的温度信号的样本而非对连续的信号进行操作。结果是，微控制器不能对像式19或20中的那些差分方程那样的差分方程进行积分，也不能实现它们。因此，需要对补偿滤波器3进行数字化，即将补偿滤波器3变换成一组差分方程。
首先，可以通过通过拉普拉斯反向变换将谱域内的差分方程(即本示例中的式19和20)逆变换到时间连续域。
对于一阶补偿滤波器3，控制规范形式下的时间连续的状态空间描述为：
Figure BDA0001466832890000222
Figure BDA0001466832890000223
其中，u(t)表示在时域内的时间t处的热补偿后温度信号TCOMP，即图3中的感测的温度信号TCOMP,C或TCOMP,W，
x(t)表示二阶补偿滤波器的内部状态，以及
y(t)表示经动态加速的补偿后传感器信号，即图3中的TCOMP,ACC,W或TCOMP,ACC,C。
在这种时间连续的状态空间表示中，系数A、B、C和D被确定如下：
Figure BDA0001466832890000224
对于二阶补偿滤波器3，控制规范形式下的时间连续的状态空间描述为：
Figure BDA0001466832890000231
Figure BDA0001466832890000232
其中u(t)表示在时域内的时间t处的热补偿后温度信号TCOMP，即图3中的在时域内的时间t处的感测的温度信号TCOMP,C或TCOMP,W，x1(t)和x2(t)表示二阶补偿滤波器的内部状态，以及
y(t)表示经动态加速的补偿后传感器信号TCOMP,ACC，即图3中的TCOMP,ACC,W或TCOMP,ACC,C。
在这种时间连续的状态空间表示中，系数A、B、C和D被确定如下：
Figure BDA0001466832890000233
Figure BDA0001466832890000234
其次，可以将时间连续域内的表示变换到时间离散域。
对于一阶补偿滤波器3，时间连续的状态空间表示的时间离散的状态空间表示可以是：
Figure BDA0001466832890000235
Figure BDA0001466832890000236
Figure BDA0001466832890000237
其中u(k)表示在时间步k处的热补偿后温度TCOMP，其中采样时间t(k+1)–t(k)＝Tsampling。存在一阶补偿器的内部状态x(k)。y(k)表示在离散时域内的经加速的热补偿后温度信号TCOMP,ACC。
在这种时间离散的状态空间表示中，系数A、B、C和D被确定如下：
Figure BDA0001466832890000238
Figure BDA0001466832890000239
对于二阶补偿滤波器3，时间连续的状态空间表示的时间离散的状态空间表示可以是：
Figure BDA0001466832890000241
Figure BDA0001466832890000242
Figure BDA0001466832890000243
其中u(k)表示时间步k处的热补偿后温度信号TCOMP，其中采样时间t(k+1)–t(k)＝Tsampling。存在二阶补偿器的两个内部状态，即x(k)＝(x1(k),x2(k))T。y(k)表示在离散时域内的经动态加速的热补偿后温度信号TCOMP,ACC。
在这种时间离散的状态空间表示中，系数A、B、C和D被确定如下：
Figure BDA0001466832890000244
Figure BDA0001466832890000245
Figure BDA0001466832890000246
Figure BDA0001466832890000247
对于一阶和二阶补偿滤波器3的矩阵的推导需要Schur分解或级数展开以及矩阵求逆。计算机软件可以帮助计算出系数。
图5中的曲线示出了如何建立散热模型以推导补偿滤波器3的实施例。预先确定，散热系统可能最好由一阶模型表示。因此，系统模型通过以下传递函数来构建：
Figure BDA0001466832890000248
其中参数T1需要确定。
在第一步骤中，温度传感器1响应于器件断电来感测温度TS＝TCoolDown，该器件优选地记录温度历程。为了确定最佳参数T1，系统模型应当最佳地拟合真实的系统输出TCoolDown。根据式13的一阶类型的系统模型根据前面解释过的以下式子在时间离散的状态空间中实现于微控制器上：
Figure BDA0001466832890000251
Figure BDA0001466832890000252
Figure BDA0001466832890000253
其中系数
Figure BDA0001466832890000254
Figure BDA0001466832890000255
在散热模型的该时间离散的状态空间表示中，选择参数T1的初始值，例如，T1＝65min。在T1＝65min的情况下，系统模型输出示于图5中。系统模型同样以参数T1＝35min和T1＝65min来运行。相应的系统模型输出同样示于图5中。选择参数T1的值，使得系统模型输出与真实的系统输出信号最接近。例如，根据图5可以得出，在本示例中为T1＝50min的情形。
在下一个步骤中，可以将补偿滤波器3确定为在频域内的一般表示为下式的一阶模型：
Figure BDA0001466832890000256
其包括之前确定的T1，并且已经设置为例如P＝1。
对于时间离散域内的表示，可以参考式25和相应的系数。

Claims (20)

1.一种用于处理由传感器(1)提供的信号(TS)的方法，包括：
接收感测信号(TS)，
针对由一个或多个发热部件(11)引起的贡献对所述感测信号(TS)进行补偿，
动态调整补偿后信号(TCOMP)，
提供经动态调整的补偿后传感器信号(TCOMP,ACC)，
其中响应于所述一个或多个发热部件(11)的加电，针对在冷启动的情况下所述一个或多个发热部件的预期的随时间变化的贡献(THeatUp)对所述感测信号(TS)进行补偿，
其中在冷启动的情况下预期的随时间变化的贡献(THeatUp)是从在加电时的零贡献开始并且上升到稳态水平的贡献(TH)的历程，并且
其中所述冷启动表示所述一个或多个发热部件(11)在没有提供对所述感测信号(TS)的源自所述一个或多个发热部件(11)的前一加电时段的贡献的情况下的时间点处的加电。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中所述传感器(1)为下列传感器之一：
温度传感器；
湿度传感器；
气体传感器；
其中，在温度传感器的情况下，所述一个或多个发热部件与所述温度传感器热耦合，或者在湿度传感器的情况下，所述一个或多个发热部件吸收或释放湿气或者使与发热部件不同的部件吸收或释放湿气，或者在气体传感器的情况下，所述一个或多个发热部件吸收或释放气体或者使与发热部件不同的部件吸收或释放气体，
其中分别地，在温度传感器的情况下，对待补偿的所述感测信号(TS)的贡献是由所述一个或多个发热部件(11)发出的热量，或者在湿度传感器的情况下，对待补偿的所述感测信号(TS)的贡献是响应于由所述一个或多个发热部件(11)发出的热量而吸收或释放的湿气，或者在气体传感器的情况下，对待补偿的所述感测信号(TS)的贡献是响应于由所述一个或多个发热部件(11)发出的热量而吸收或释放的气体。
3.根据权利要求2所述的方法，
其中动态调整所述补偿后信号(TCOMP)包括：针对源自所述一个或多个发热部件的前一加电时段的随时间推移的余热的耗散、湿气的耗散或吸收或者气体的耗散或吸收，对所述补偿后信号(TCOMP)进行补偿。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，
其中对于动态调整所述补偿后信号(TCOMP)，基于针对来自包括温度传感器(1)的电子器件(10)的热量的耗散、湿气或气体的耗散或吸收进行建模的模型的传递函数的逆，通过补偿滤波器(3)对所述补偿后信号(TCOMP)进行滤波。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中响应于所述一个或多个发热部件(11)的加电而动态调整所述补偿后信号(TCOMP)。
6.根据权利要求1所述的方法，
其中响应于所述加电，通过从所述感测信号(TS)中减去所述预期的随时间变化的贡献(THeatUp)从而产生所述补偿后信号(TCOMP)，来对所述感测信号(TS)进行补偿。
7.根据权利要求1或权利要求5所述的方法，
其中动态调整所述补偿后信号(TCOMP)在限定的时间段之后终止。
8.根据权利要求7所述的方法，
其中所述时间段由在断电的情况下预期达到稳态水平的贡献的时间来定义。
9.根据权利要求1所述的方法，
其中所述传感器(1)是温度传感器(1)并且提供温度信号(TS)，
其中针对由所述一个或多个发热部件(11)引起的贡献对感测的温度信号(TS)进行补偿，
其中动态调整热补偿后温度信号(TCOMP)，并且提供经动态调整的热补偿后温度信号(TCOMP,ACC)。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中，经动态调整的热补偿后温度信号(TCOMP,ACC)被显示于电子器件的显示器(4)上。
11.根据权利要求9所述的方法，
其中，经动态调整的热补偿后温度信号(TCOMP,ACC)被用于对器件或部件进行控制。
12.根据权利要求9所述的方法，
其中响应于所述一个或多个发热部件(11)的加电，针对在冷启动的情况下预期的随时间变化的热贡献(THeatUp)对所述感测的温度信号(TS)进行补偿，
其中在冷启动的情况下预期的随时间变化的热贡献(THeatUp)是从在所述加电时为零的热贡献开始上升到稳态水平的热贡献(TH)的历程，并且
其中所述冷启动表示所述一个或多个发热部件(11)在没有对所述感测的温度信号(TS)的源自所述一个或多个发热部件(11)的前一加电时段的贡献热量的情况下的时间处的加电。
13.根据权利要求12所述的方法，
其中响应于所述加电，通过从所述感测的温度信号(TS)中减去预期的随时间变化的热贡献(THeatUp)从而产生所述热补偿后温度信号(TCOMP)，来对所述感测的温度信号(TS)进行补偿。
14.根据权利要求9或权利要求12所述的方法，
其中对于动态调整所述补偿后信号(TCOMP)，基于对从包括所述温度传感器(1)的电子器件(10)的热量耗散进行建模的模型的传递函数的逆，通过补偿滤波器(3)来对所述补偿后信号(TCOMP)进行滤波。
15.根据权利要求9或权利要求12所述的方法，
其中对所述热补偿后温度信号(TS)的调整在限定的时间段之后终止，
其中所述时间段由在断电的情况下预期达到稳态水平的贡献的时间来限定。
16.一种用于处理由温度、湿气或气体传感器(1)提供的信号(TS)的方法，包括：
接收感测信号(TS)，
响应于一个或多个发热部件(11)的加电，针对在冷启动的情况下所述一个或多个发热部件对所述感测信号(TS)的预期的随时间变化的贡献(THeatUp)而补偿所述感测信号(TS)，从而产生补偿后信号(TCOMP)，其中所述一个或多个发热部件(11)与温度传感器(1)热耦合或者吸收或释放湿气或气体或者使与发热部件不同的部件吸收或释放湿气或气体，
针对源自所述一个或多个发热部件的前一加电时段的随时间推移的余热的耗散、湿气或气体的耗散或吸收来动态调整所述补偿后信号(TCOMP)，其中基于针对来自包括温度、湿气或气体传感器(1)的电子器件(10)的余热的耗散、湿气或气体的耗散或吸收进行建模的模型的传递函数的逆，通过补偿滤波器(3)来对所述补偿后信号(TCOMP)进行滤波，
提供经动态调整的补偿后传感器信号(TCOMP,ACC)。
17.一种传感器信号处理系统，包括
提供传感器信号(TS)的传感器(1)，
一个或多个发热部件(11)，
补偿器(2)，所述补偿器(2)被配置为针对由所述一个或多个发热部件(11)引起的贡献来补偿感测信号(TS)，以及
补偿滤波器(3)，所述补偿滤波器(3)被配置为动态调整补偿后信号(TS)，
其中响应于所述一个或多个发热部件(11)的加电，针对在冷启动的情况下所述一个或多个发热部件的预期的随时间变化的贡献(THeatUp)对所述感测信号(TS)进行补偿，
其中在冷启动的情况下预期的随时间变化的贡献(THeatUp)是从在加电时的零贡献开始并且上升到稳态水平的贡献(TH)的历程，并且
其中所述冷启动表示所述一个或多个发热部件(11)在没有提供对所述感测信号(TS)的源自所述一个或多个发热部件(11)的前一加电时段的贡献的情况下的时间点处的加电。
18.根据权利要求17所述的传感器信号处理系统，
其中所述传感器(1)是温度传感器(1)、湿度传感器或气体传感器之一，
其中，在温度传感器的情况下，所述一个或多个发热部件与所述温度传感器热耦合，或者在湿度传感器的情况下，所述一个或多个发热部件吸收或释放湿气或者使与发热部件不同的部件吸收或释放湿气，或者在气体传感器的情况下，所述一个或多个发热部件吸收或释放气体或者使与发热部件不同的部件吸收或释放气体。
19.根据权利要求17所述的传感器信号处理系统，包括
电子器件(10)，所述电子器件(10)的形式为包括所述传感器(1)、所述补偿器(2)和所述补偿滤波器(3)的恒温器，
其中部件(11)是在所述电子器件(10)外部的加热器。
20.一种传感器信号处理系统，包括
提供传感器信号(TS)的温度、湿气或气体传感器(1)，
一个或多个发热部件(11)，所述一个或多个发热部件(11)与所述温度传感器(1)热耦合，或者吸收或释放湿气或气体，或者使与发热部件不同的部件吸收或释放湿气或气体，
补偿器(2)，所述补偿器(2)被配置为响应于所述一个或多个发热部件(11)的加电，针对在冷启动的情况下所述一个或多个发热部件对感测信号(TS)的预期的随时间变化的贡献(THeatUp)而对感测信号(TS)进行补偿，从而产生所述补偿后信号(TCOMP)，以及
补偿滤波器(3)，所述补偿滤波器(3)被配置为针对源自所述一个或多个发热部件的前一加电时段的随时间推移的余热的耗散、湿气的耗散或吸收或者气体的耗散或吸收而动态调整所述补偿后信号(TS)，其中基于对来自包括所述温度、湿气或气体传感器(1)的电子器件(10)的余热的耗散、湿气的耗散或吸收或气体的耗散或吸收进行建模的模型的传递函数的逆，通过补偿滤波器(3)来对所述补偿后信号(TCOMP)进行滤波。
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