CN112486224A - 一种卫浴设备温控系统及其温控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卫浴设备温控系统及其温控方法，主要是在运算温度感测结果过程中，将制程变异所带来的影响消除，藉以提升整体的准确度，且，进一步的透过手动的方式调整所述制程变异影响的大小，可再进一步提升整体准确度，并且更进一步提供曲率校正方式，利用误差呈现曲率变化的原理，进一步校正感测后的结果，以再度提升整体的侦测准确度。

Description

一种卫浴设备温控系统及其温控方法

技术领域

本发明涉及温度感测领域，具体而言，涉及卫浴设备温控系统及其温控方法。

背景技术

随着科技不断进步，现在开始逐渐利用电子式的温度传感器来量测温度，透过将温度量测结果电子化，可供其他电子设备进一步根据测量结果进行相对应动作。

虽然，目前电子式的温度侦测器的侦测准确度不断提高，但是这些温度侦测器在设计时都忽略了制程因素的影响，造成相同款式、型号的温度侦测器在量测相同温度的物品或环境时，可能造成量测结果的不同，尤其对于卫浴设备而言，是人们在辛苦一整天以后，透过洗澡来洗净全身以外，还具有纾压、放松心情的功能，倘若温度控制无法精准使得温度忽上忽下，又或者无法维持在用户最满意温度时，将难以达到放松效果。为此，本创作者认为应有一种卫浴设备温控系统，可以让温度控制更为精准。

发明内容

本发明解决的问题是即使相同款式、型号的温度侦测器量测相同温度的物品或环境时，仍会受到制程的影响，造成量测结果会有着些许的误差，进而使得相关卫浴设备在出水时，其出水温度无法精准控制等问题。

为解决上述问题，本发明提供一种卫浴设备温控系统及其温控方法，其特征在于：在感测卫浴设备出水温度的运算过程中添加入制程变量的影响，先对一物品或环境进行量测，将量测过程中的温度变化转换成震荡周期，接着利用一制程变量倍数作为制程变量的影响，将所述震荡周期与所述制程变量相乘，得到一延迟讯号，接着将所述延迟讯号与所述起始讯号相减，其结果可视为脉冲时间讯号；接着将所述脉冲时间讯号除以一外部参考频率得到一温度数字值，最后再根据所述温度数字值找出相对应的温度侦测值，如此一来可以得到正确的温度侦测值，接着当所述控制单元判断所述温度侦测值并未满足一温度默认值时，则控制所述卫浴设备的出水开度，举例来说，当所述温度侦测值低于所述温度默认值时，这时要增加热水的出水开度，或是减少冷水的出水开度，如此一来，当热水与冷水混合后的出水温度得以增加，以满足所述温度默认值，反之，当所述温度侦测值高于所述温度默认值时，这时要增加冷水的出水开度，或是减少热水的出水开度，如此一来，当热水与冷水混合后的出水温度得以降低，以满足所述温度默认值，

本创作的优点在于将制程些微的不同所造成的影响也考虑进去，也因此，利用所述制程变量倍数，可消除感测过程中制程所带来的影响，令本创作的卫浴设备在温度侦测上得以更为精准，以符合使用者需求。

附图说明

图1为本创作的感测流程示意图；

图2为本创作各组件链接示意图。

附图标记说明：

1-温度震荡放大单元；2-制程变异校正单元；3-可调增益时间放大单元；4-时间转换数字单元；5-曲率校正单元；6-控制单元；7-卫浴设备。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

请看图2所示，本创作包括一温度震荡放大单元1、一制程变异校正单元2、一可调增益时间放大单元3、一时间转换数字单元4，一曲率校正单元5、一控制单元6，及一卫浴设备7。

首先，用户须透过所述控制单元6进行温度设定，而得到一温度默认值，接着启动所述卫浴设备7后，所述卫浴设备7开始出水。然后，所述温度震荡放大单元1对所述卫浴设备7的出水温度进行感测，过程中会将温度变化转换成震荡周期，所述震荡周期的值则是根据公式：t_d,osc＝p×T^-km，如此一来便得到所述震荡周期t_d,osc，其中，p为制程变异参数、-km为半导体芯片的参杂浓度、T为温度。一般而言，-km理想值为-1，而实际值大概落在-1.2～-2.0之间，每个温度震荡放大单元在同一温度下的震荡周期不尽相同，即制程变化的影响，故p值与制程变化相关，所以欲得到更精准的温度侦测结果，必须透过后续步骤将制程变异参数消除。

接着，所述制程变异校正单元2会提供一制程变异倍数n，其中所述制程变异倍数可以是所述制程变异校正单元2于产品制作过程中设定，也可以随使用者操作进行设定，而使用者操作设定的方法，请容后介绍。

所述可调增益时间放大单元3是信息连接所述制程变异校正单元2及所述温度震荡放大单元1，也因此，所述可调增益时间放大单元3会接收所述制程变异倍数及所述震荡周期，接着，所述可调增益时间放大单元3会将制程所造成的影响删除，主要是透过所述震荡周期的震荡次数达到所述制程变异倍数时，利用二个D型正反器产生一个延迟讯号t_D及一反向讯号，所述反向讯号为所述延迟讯号的反向讯号，所述反向讯号的功能在于当时间完成放大后，停止震荡器的震荡，以减少动态功率的消耗，其中所述延迟讯号的值可透由公式：t_D＝t_d,osc×n得到。而所述延迟讯号与一起始讯号t_start则是经过互斥或门产生一个脉冲时间讯号t_p，所述脉冲时间讯号为所述延迟讯号及所述起始运号的差值，因此所述脉冲时间讯号的值可透过公式：t_p≌t_D-t_start求得。

所述时间转数字单元4主要信息连接所述可调增益时间放大单元3，所述时间转数字单元4主要包括一个与门(AND)及一计数器，由于所述脉冲时间讯号是一个与温度成正比的脉冲，所以所述脉冲时间讯号的宽度越宽，表示所包含的外部参考频率t_ref越多，而产生越多的相对应温度数字值N(T)，也因此，所述温度数字值可根据公式：

求得。

由于每个温度值都对应一个温度数字值，所以所述时间转数字单元4运算出来的所述温度数字值经比对后可找出相对应的温度值并作为所述温度侦测值，然后所述时间转数字单元4会把所述温度侦测值传送至所述控制单元6，当所述控制单元6判断所述温度侦测值高于所述温度默认值时，这时所述控制单元6会控制所述卫浴设备7增加冷水的开度以增加冷水的混合量，又或者降低热水的开度，以减少热水的混合量，如此一来，所述卫浴设备7经过冷热水混合后的出水温度会开始下降，直到所述温度侦测值满足所述温度默认值为止。反之，当所述控制单元6判断所述温度侦测值低于所述温度默认值时，所述控制单元6会控制所述卫浴设备7减少冷水的开度以降低冷水的混合量，又或者增加热水的开度，以提高热水的混合量，如此一来，所述卫浴设备7经过冷热水混合后的出水温度会开始上升，直到所述温度侦测值满足所述温度默认值为止

如此一来，透过本创作可以将制程变化所造成的影响消除，使得本创作的温度感测具有较佳的准确度，进而使得所述卫浴设备7的出水温度得以精准满足使用者需求，不易出现出水温度忽高忽低的问题，进而可提高卫浴时的舒适感。

接下来介绍前面所说的，所述制程变异校正单元2可根据用户操作来调整所述制程变异倍数，其方式是先假设所述制程变异倍数的值为1，接着对一个已知温度的物品或环境进行量测，根据前述量测的方法会产生一个温度数字测试值，由于前面提到每个温度都对应一个温度数字值，所以所述物品的温度也对应一个温度数字默认值，也因此，可透过将所述温度数字测试值与所述温度数字默认值进行比较，则可以比较出一个新的所述制程变异倍数。其方式则是根据公式：

求得。

举例来说，本创作较佳温度量测范围值在于-20℃～100℃之间，当选取校正温度40℃时，须提供温度40℃的环境温度或物品温度，而40℃的温度数字默认值为18000时，接着，当感测的结果表示所述温度数字测试值为17900时，则根据公式：

而得到所述制程变异倍数。如此一来，经过校正后的温度传感器，在量测实际温度为40℃的物品或环境时，不会发生量测结果为大于40℃或小于40℃的状况，而可提升整体的温度侦测准确度。

一般而言，电子式的温度传感器的侦测结果，其误差大致上会呈现一曲线变化而非一线性变化，上述校正方式可让温度在校正温度附近的物品或环境在量测时的误差缩到最小，为了让远离校正温度的温度在被量测时也具有较正确的侦测结果，为此更进一步提供一种曲率校正方式，其方式则是将所述曲率校正单元5信息连接所述时间转换数字单元4及所述制程变异校正单元2。

接着将所述温度数字值减去所述温度数字默认值得到一温度差数字值N_d，举例来说前面提到的校正温度40℃时，相对应的温度数字默认值为18000，接着，量测的结果是所述温度数字值为20000，所以二者相减得到温度差数字值2000。接下来，诚如前述所说，误差呈现一个曲率变化，所以可以根据温度差数字值及曲线系数α回推至误差校正值E(C)，故所述曲率校正单元接下来根据公式：E(C)＝α×(N_d)²求得所述误差校正值，最后再将所述温度数字值减去所述误差校正值后比对出所述温度侦测值。

如此一来，透过此种曲率校正方式可大大提升本创作的精准度。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种卫浴设备温控系统的温控方法，其特征在于下列步骤，包括：

(A)利用一温度震荡放大单元感测卫浴设备的出水温度，并根据公式：

t_d,osc＝p×T^-km将温度变化转换成震荡周期t_d,osc，并输出所述震荡周期；其中，p为制程变异参数、-km为半导体芯片的参杂浓度、T为温度；

(B)一制程变异校正单元输出一制程变异倍数n；

(C)一可调增益时间放大单元接收所述制程变异倍数及所述震荡周期，根据公式：t_D＝t_d,osc×n，产生一延迟讯号t_D；接着再根据所述延迟讯号及一起始讯号t_start，根据公式：

产生一脉冲时间讯号，并输出所述脉冲时间讯号；

(D)一时间转换数字单元接收所述脉冲时间讯号，所述时间转换数字单元可供根据公式：

得到一温度数字值N(T)，其中t_ref为外部参考频率；再根据所述温度数字值比对出一温度侦测值；

(E)所述时间转换数字单元将所述温度侦测值传送至一控制单元，所述控制单元根据根据所述温度侦测值判断未符合一温度默认值时，则控制卫浴系统的冷水出水开度或热水出水开度。

2.根据权利要求1所述卫浴设备温控系统的温控方法，其特征在于，所述制程变异倍数的产生方法包括下列步骤：

(E)先设定所述制程变异倍数为1，根据所述步骤(A)至(D)感测一默认温度的物品或环境得到一温度数字测试值，且所述默认温度具有一相对应的温度数字默认值；

(F)根据公式：

得到所述制程变异倍数。

3.根据权利要求2所述卫浴设备温控系统的温控方法，其特征在于，更设步骤(G)：将所述温度数字值减去所述温度数字默认值得到一温度差数字值N_d，再根据公式：E(C)＝α×(N_d)²，得到一误差校正值E(C)，将所述温度数字值减去所述误差校正值后比对出所述温度侦测值；其中α为温度量测的曲率系数值。

4.一种卫浴设备温控系统，其特征在于，包括：

一温度震荡放大单元、一制程变异校正单元、一可调增益时间放大单元、一时间转换数字单元、一卫浴设备，及一控制单元；

所述温度震荡放大单元可供感测所述卫浴设备的出水温度，并根据公式：

t_d,osc＝p×T^-km将温度变化转换成震荡周期t_d,osc，其中，p为制程变异参数、-km为半导体芯片的参杂浓度、T为温度；

所述制程变异校正单元可供输出一制程变异倍数n；¹

所述可调增益时间放大单元信息连接所述温度震荡放大单元及所述制程变异校正单元，所述可调增益时间放大单元根据所述震荡周期及所述制程变异倍数，根据公式：t_D＝t_d,osc×n，产生一延迟讯号t_D ²；接着再根据所述延迟讯号及一起始讯号t_start，根据公式：

产生一脉冲时间讯号；

所述时间转换数字单元信息连接所述可调增益时间放大单元，所述时间转换数字单元可供根据公式：

得到一温度数字值N(T)，再根据所述温度数字值比对出一温度侦测值；其中t_ref为外部参考频率；

所述控制单元根据根据所述温度侦测值判断未符合一温度默认值时，则控制卫浴系统的冷水出水开度或热水出水开度。

5.根据权利要求4所述的卫浴设备温控系统，其特征在于，所述温度传感器感测默认温度，得到一温度数字测试值，而所述默认温度具有一相对应的温度数字默认值；再根据公式：

得到所述制程变异倍数。

6.根据权利要求5所述的卫浴设备温控系统，其特征在于，更设一曲率校正单元信息连接所述时间转换数字单元及所述制程变异校正单元，所述曲率校正单元将所述温度数字值减去所述温度数字默认值得到一温度差数字值N_d，再根据公式：E(C)＝α×(N_d)²，得到一误差校正值E(C)，将所述温度数字值减去所述误差校正值后比对出所述温度侦测值；其中α为温度感测的曲率系数值。

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