CN109579999B - 红外传感器检测温度校准方法、系统和冷柜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外传感器检测温度校准方法、系统和冷柜，在整机上电时，将辅助温度传感器获取的开机环境温度值和红外传感器获取的开机红外传感器温度值，以及设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值，分两组代入红外传感器校准输出公式P=aT+b，确定红外传感器校准输出公式的a、b值，从而建立了符合红外传感器自体的红外传感器校准输出公式，使得能够根据红外传感器输出的检测温度确定红外传感器的校准输出值，也即确定被测目标的正确检测温度，对红外传感器出厂时个体检测量误差的差异性进行了纠正补偿，提高了冷柜食品温度检测的精确度，也提高了制冷功能调节的准确性。
Description
技术领域
本发明属于制冷应用技术领域，具体地说，是涉及一种红外传感器检测温度校准方法、系统和冷柜。
背景技术
在冷柜产品中，针对冷藏食品的实际温度存在一些制冷状态的调整功能，在这其中，对冷藏食品的实际温度获取至关重要。
现有技术中，通常使用热敏电阻传感器获取冷藏箱内的环境温度，但实际上，环境温度与食品的实际温度存在差异，不利于制冷状态的判断调整。红外传感器能够检测食品的表面温度，但红外传感器出厂时个体间测量误差不统一，造成冷柜的温度采样也是不准确的。
发明内容
本申请提供了一种红外传感器检测温度校准方法、系统和冷柜，解决现有红外传感器温度采样不准确的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：
提出一种红外传感器检测温度校准方法，包括：整机上电时，接收辅助温度传感器获取的开机环境温度值；以及，接收红外传感器获取的开机红外传感器温度值；获取设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值；基于红外传感器校准输出公式P=aT+b，以及所述开机环境温度值、所述开机红外传感器温度值、所述设定环境温度值和所述设定红外传感器校准温度值，确定所述红外传感器校准输出公式的a、b值；基于所述红外传感器校准输出公式确定所述红外传感器的校准输出值；其中，所述T为所述红外传感器的实际检测值；所述辅助温度传感器置于所述整机内，用于获取所述食品的开机环境温度值；所述红外传感器置于所述整机内的食品上方，用于获取食品的表面温度。
进一步的，所述辅助温度传感器置于放置所述食品的托盘底部。
进一步的，所述设定环境温度值为25℃。
提出一种红外传感器检测温度校准系统，包括辅助温度传感器、红外传感器、存储模块、校准系数确定模块和校准模块；所述辅助温度传感器，置于放置食品的整机内部，用于在整机上电时，获取食品的开机环境温度值；所述红外传感器，置于所述整机内食品的上方，用于获取所述食品的表面温度；所述存储模块，用于存储设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值；所述校准系数确定模块，用于在所述整机上电时接收所述开机环境温度值和开机红外传感器温度值，以及从所述存储模块获取所述设定温度值和所述设定红外传感器校准温度值，并基于红外传感器校准输出公式P=aT+b，以及所述开机环境温度值、所述开机红外传感器温度值、所述设定环境温度值和所述设定红外传感器校准温度值，确定所述红外传感器校准输出公式的a、b值；所述校准模块，用于基于所述红外传感器校准输出公式确定所述红外传感器的校准输出值；其中，所述T为所述红外传感器的实际输出值；所述开机红外传感器温度值为所述整机初级上电时获取的。
进一步的，所述辅助温度传感器置于放置所述食品的托盘底部。
进一步的，所述设定环境温度值为25℃。
提出一种冷柜，包括有上述的红外传感器检测温度校准系统。
与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的红外传感器检测温度校准方法、系统和冷柜中，在诸如冷柜等的整机中置入辅助温度传感器，用于在冷柜上电时获取冷柜内的环境温度，以及，在冷柜内放置食品位置的上方设置红外传感器，用于获取食品的表面温度，当冷柜上电时，辅助温度传感器获取开机环境温度值，红外传感器获取开机红外传感器温度值，以及，结合预先设定的设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值，通过这两组数据计算红外传感器校准输出公式P=aT+b的系数a和b，从而确定了红外传感器的校准输出公式，在冷柜后续工作过程中结合该校准输出公式得到红外传感器检测温度的校准输出基本不存在偏差。这是因为，整机上电时，辅助传感器检测的是实际食品表面温度，可作为红外传感器应该输出的正确检测温度的校准依据，设定红外传感器校准温度值为设定环境温度下、出厂时内部已校准的温度点，因此，可以根据这两组数据确定出的红外传感器校准输出公式的系数，由此确定了红外传感器校准输出公式，则根据该校准输出公式，以红外传感器实际检测温度值为自变量，根据校准输出公式确定的校准输出更符合食品表面的实际温度，纠正了红外传感器出厂时个体的检测偏差，解决现有红外传感器温度采样不准确的技术问题。
结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1 为本申请提出的红外传感器检测温度校准方法的方法流程图；
图2为本申请提出的红外传感器检测温度校准系统的系统框图；
图3为红外传感器输出与绝对温度偏差之间的关系图；
图4为不同红外传感器应该输出的检测温度与实际输出检测温度的近似线性关系示例图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。
以整机为冷柜为例，食品置入冷柜冷藏后，使用红外传感器在食品上方检测食品的表面温度，在冷柜内部低温环境下，红外传感器输出的检测温度与实际食品表面温度，也即正确检测温度之间存在着绝对偏差，而如图3所示，这种绝对温度偏差ΔT与环境温度Ta呈一次线性关系，并且环境温度Ta越低，绝对温度偏差ΔT越明显，而随着环境温度升高，绝对温度偏差越小。
如图4所示，通常情况下，在环境温度一定时，红外传感器输出温度与食品表面实际温度近似呈线性关系，也即，红外传感器实际输出的检测温度与其应该输出的正确检测温度之间呈近似线性关系；且，受红外传感器生产工艺影响，各传感器感应温度的准确度也存在差异，如图所示，红外传感器1和红外传感器2以出厂校准固定点（环境温度为25℃）为基点线性关系中，二者的斜率是存在差异的，因此，本申请的发明目的在于找出红外传感器实际检测温度和被测目标真正温度之间的斜率关系，也即红外传感器实际检测温度和应该输出的正确检测温度之间的斜率关系，以便能够基于红外传感器检测被测目标的实际检测温度，得到被校准的被测目标真正温度，也即得到红外传感器应该输出的正确检测温度。
基于上述，本申请提出一种红外传感器检测温度校准方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S11：整机上电时，接收辅助温度传感器获取的开机环境温度值；以及，步骤S12：接收红外传感器获取的开机红外传感器温度值。
步骤S11和步骤S12没有明显先后顺序之分，在诸如冷柜的整机上电后，置于其内的辅助传感器获取开机环境温度值，置于其内的红外传感器获取开机红外传感器温度值。
辅助温度传感器可置于放置食品的托盘底部，在上电时可认为开机环境温度等于食品表面温度。
尤其在初始上电时托盘为空，冷柜还未制冷，还处于室温状态下，由图3可知，在零度以上的常温环境下，红外传感器输出的检测温度和应该输出的正确检测温度之间的绝对温度偏差很小，可以近似认为其输出的检测温度即为应该输出的正确检测温度。也即初始上电时，辅助传感器感温点与红外传感器感温点基本重合，两个传感器近似对同一点进行温度采样。
辅助传感器直接获取采样点的准确温度P0，和红外传感器获取温度T0,该组参数参与计算校准输出公式的参数计算。
步骤S13：获取设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值。
步骤S11和步骤S13之间也无需明显的顺序之分，在冷柜整机上电后，从存储模块中将预先存储的设定环境温度值T1和设定红外传感器校准温度值P1读取出来，该设定环境温度和设定红外传感器校准温度值为出厂时设定的校准值，通常设定环境温度取25℃，设定红外传感器校准温度值为25℃环境温度下红外传感器输出的设定校准温度，这两个参数为出厂校准基点，出厂之前根据经验设定并存储于存储模块。
步骤S14：基于红外传感器校准输出公式P=aT+b，以及开机环境温度值、开机红外传感器温度值、设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值，确定红外传感器校准输出公式的a、b值。
以红外传感器输出的实际检测温度为变量，以红外传感器应该输出的正确检测温度为因变量，建立红外传感器校准输出公式P=aT+b。
在步骤S11至步骤S13中，确定了两组参数P0、T0和P1、T1，在第一组参数中，P0为辅助传感器获取的食品表面温度，等效于红外传感器应该输出的正确检测温度值，T0为上电时红外传感器输出的实际检测温度，T1为出厂设定环境温度，等效于红外传感器输出的实际检测温度，P1为出厂设定红外传感器校准温度值，等效于红外传感器应该输出的正确检测温度值，则根据这两组参数， 可以带入红外传感器校准输出公式P=aT+b得到系数a和b的值，从而确定了红外传感器校准输出公式。
步骤S15：基于红外传感器校准输出公式确定红外传感器的校准输出值。
在冷柜后续制冷工作过程中，若需要获取食品表面温度，并根据食品表面温度做制冷功能调整时，可以根据步骤S14确定的红外传感器校准输出公式，结合红外传感器输出的实际检测温度得到经校正的正确检测温度，从而使得基于检测温度做出的制冷功能调节更准确，在解决现有红外传感器获取冷柜内食品温度采样不准确的技术问题同时，也提高了冷柜产品的制冷功能调整精度，从而提高了产品的品质。
基于上述提出的红外传感器检测温度校准方法，本申请还提出一种红外传感器检测温度校准系统，如图2所示，包括辅助温度传感器21、红外传感器22、存储模块23、校准系数确定模块24和校准模块25。
辅助温度传感器21置于放置食品的整机内部，优选置于放置食品的托盘底部，用于在整机上电时，获取食品的开机环境温度值；红外传感器22置于整机内食品的上方，用于获取食品的表面温度；存储模块23用于存储设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值；校准系数确定模块24用于在整机上电时接收开机环境温度值和开机红外传感器温度值，以及从存储模块获取设定温度值和设定红外传感器校准温度值，并基于红外传感器校准输出公式P=aT+b，以及开机环境温度值、开机红外传感器温度值、设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值，确定红外传感器校准输出公式的a、b值；校准模块25用于基于红外传感器校准输出公式确定红外传感器的校准输出值；其中，T为红外传感器的实际输出值；开机红外传感器温度值为整机初级上电时获取的。
在确定了红外传感器校准输出公式的系数a和b后，在后续的应用中，辅助温度传感器不再参与温度获取功能，该辅助温度传感器可采用现有的热敏电阻传感器。
设定环境温度值为红外传感器输出的检测温度与应该输出的正确检测温度之间的绝对温度偏差近似相等的限制条件，例如25℃。
具体的红外传感器检测温度校准系统的工作方式已经在上述的红外传感器检测温度校准方法中详述，此处不予赘述。
基于上述提出的红外传感器检测温度校准系统，本申请还提出一种冷柜，该冷柜应用有上述提出的红外传感器检测温度校准系统，在冷柜中设置辅助传感器和红外传感器，在冷柜初始上电时，获取开机环境温度值和开机红外传感器温度值，以及结合设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值，带入红外传感器校准输出公式，得到系数a和b，从而确定过了红外传感器校准输出公式，从而在后续冷柜制冷过程中，根据确定红外传感器校准输出公式和红外传感器输出的检测温度，能够得到被测食品的正确检测温度，解决了现有红外传感器温度采样不准确的技术问题，提高了冷柜食品温度检测的精确度，也提高了制冷功能调节的准确性。
应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.红外传感器检测温度校准方法，其特征在于，包括：
整机上电时，接收辅助温度传感器获取的食品的开机环境温度值；以及，
接收红外传感器获取的开机红外传感器温度值；
获取设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值；所述设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值为所述红外传感器出厂时设定的校准值；
基于红外传感器校准输出公式P=aT+b，以及所述开机环境温度值、所述开机红外传感器温度值、所述设定环境温度值和所述设定红外传感器校准温度值，确定所述红外传感器校准输出公式的系数a和b的值；
基于所述红外传感器校准输出公式确定所述红外传感器的校准输出值P；
其中，所述T为所述红外传感器的实际检测值；所述辅助温度传感器置于所述整机内，用于获取所述食品的开机环境温度值，所述食品的开机环境温度值等于上电时食品的实际表面温度；所述红外传感器置于所述整机内的食品上方，用于获取食品的表面温度。
2.根据权利要求1所述的红外传感器检测温度校准方法，其特征在于，所述辅助温度传感器置于放置所述食品的托盘底部。
3.根据权利要求1所述的红外传感器检测温度校准方法，其特征在于，所述设定环境温度值为25℃。
4.红外传感器检测温度校准系统，其特征在于，包括辅助温度传感器、红外传感器、存储模块、校准系数确定模块和校准模块；
所述辅助温度传感器，置于放置食品的整机内部，用于在整机上电时，获取食品的开机环境温度值；所述食品的开机环境温度值等于上电时食品的实际表面温度；
所述红外传感器，置于所述整机内食品的上方，用于获取所述食品的表面温度；
所述存储模块，用于存储设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值；所述设定环境温度值和设定红外传感器校准温度值为所述红外传感器出厂时设定的校准值；
所述校准系数确定模块，用于在所述整机上电时接收所述食品的开机环境温度值和开机红外传感器温度值，以及从所述存储模块获取所述设定环境温度值和所述设定红外传感器校准温度值，并基于红外传感器校准输出公式P=aT+b，以及所述开机环境温度值、所述开机红外传感器温度值、所述设定环境温度值和所述设定红外传感器校准温度值，确定所述红外传感器校准输出公式的系数a和b的值；
所述校准模块，用于基于所述红外传感器校准输出公式确定所述红外传感器的校准输出值P；
其中，所述T为所述红外传感器的实际检测值；所述开机红外传感器温度值为所述整机初始上电时获取的。
5.根据权利要求4所述的红外传感器检测温度校准系统，其特征在于，所述辅助温度传感器置于放置所述食品的托盘底部。
6.根据权利要求4所述的红外传感器检测温度校准系统，其特征在于，所述设定环境温度值为25℃。
7.冷柜，其特征在于，包括有如权利要求4-6任一项所述的红外传感器检测温度校准系统。
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