CN113804322A - 一种检测温度的电路系统、方法、存储介质及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及温度检测领域，具体涉及一种检测温度的电路系统、方法、存储介质及设备，电路系统包括：主处理器，用于当电路导通时产生激励信号，并输出激励信号至数模转换器，及用于计算温度信息；数模转换器，用于将激励信号转换为模拟信号；放大器，用于将模拟信号进行放大处理并将放大处理后的模拟信号加载到音圈上；感应模块，用于获取音圈上的电流和电压，计算出电阻，并将电阻信息反馈至主处理器；基于电阻，主处理器计算该电阻下的出温度信息。本申请通过对耳机内置的音圈电阻的检测，基于金属导线电阻与温度的物理关系，实现温度的检测。对于现在的人们基本上手机不离手的情况，本申请温度检测电路系统能够非常便捷的进行温度检测。
Description
技术领域
本发明涉及温度检测领域，具体而言，涉及一种检测温度的电路系统、方法、存储介质及设备。
背景技术
温度是人们经常关注的信息，天气温度、室内温度、车内温度、体温等与人们的生活息息相关。日常使用的温度测试设备以红外、水银柱为主，普及程度、便携程度都有比较大的局限性。
常用的便携式温度检测设备，以红外测温方式为主，比如在手机上增加红外传感器，或者通过在耳机外设上增加红外传感器。红外传感器的物理尺寸比较大，在手机上设计应用的受结构空间的限制，使用不便及实用性不强，难以普及。
发明内容
本发明实施例提供了一种检测温度的电路系统、方法、存储介质及设备，基于音圈电阻与温度的物理关系，实现温度的检测，本申请温度检测使用便捷和适用性强。
根据本发明的一实施例，提供了一种检测温度的电路系统，包括：主处理器、数模转换器、放大器、音圈及感应模块，主处理器与数模转换器连接，数模转换器与放大器连接，放大器与感应模块连接。
主处理器，用于当电路导通时产生激励信号，并输出激励信号至数模转换器，及用于计算温度信息；
数模转换器，用于将激励信号转换为模拟信号；
放大器，用于将模拟信号进行放大处理并将放大处理后的模拟信号加载到音圈上；
感应模块，用于获取音圈上的电流和电压，根据电流和电压，计算出电阻，并将电阻信息反馈至主处理器；
基于电阻，主处理器计算该电阻下的出温度信息。
进一步地，电路系统还包括：
显示模块，用于显示主处理器计算出的温度信息。
进一步地，音圈为铜音圈。
进一步地，铜音圈由铜线绕制若干圈而成。
进一步地，通过温度计算公式计算出温度信息；
温度计算公式为：
R＝[(ρ0×(1+a×t)×L]/S
其中，R为电阻，ρ0为温度为零度时的电阻率，a为电阻率温度系数，t为金属材料的温度。
进一步地，主处理器、数模转换器、及放大器设置在手机内，电路系统还包括耳机，耳机的耳塞内置有微型扬声器，音圈设置在微型扬声器上；耳机插入手机内。
一种基于上述电路系统的温度检测的方法，方法步骤包括：
收到导通指令，基于导通指令产生激励信号，并输出激励信号；
当收到激励信号时，将激励信号转换为模拟信号；
将模拟信号进行放大处理，基于放大处理后的模拟信号得到电流和电压；
获取电流和电压，根据电流和电压计算出电阻；
基于电阻，计算出该电阻下的温度信息。
进一步地，通过温度计算公式计算出温度信息；
温度计算公式为：
R＝[(ρ0×(1+a×t)×L]/S
其中，R为电阻，ρ0为温度为零度时的电阻率，a为电阻率温度系数，t为金属材料的温度。
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储一个或多个程序，一个或多个程序可被一个或多个主处理器执行，以实现如上述任意一项的温度检测的方法中的步骤。
一种终端设备，包括：主处理器、存储器及通信总线；存储器上存储有可被主处理器执行的计算机可读程序；
通信总线实现主处理器和存储器之间的连接通信；
主处理器执行计算机可读程序时实现上述任意一项的温度检测的方法中的步骤。
本发明实施例中的一种检测温度的电路系统、方法、存储介质及设备，电路系统包括：主处理器，用于当电路导通时产生激励信号，并输出激励信号至数模转换器，及用于计算温度信息；数模转换器，用于将激励信号转换为模拟信号；放大器，用于将模拟信号进行放大处理并将放大处理后的模拟信号加载到音圈上；感应模块，用于获取音圈上的电流和电压，根据电流和电压，计算出电阻，并将电阻信息反馈至主处理器；基于电阻，主处理器计算该电阻下的出温度信息。本申请提出了一种检测温度方案，通过对耳机内置的音圈电阻的检测，基于金属导线电阻与温度的物理关系，实现温度的检测。对于现在的人们基本上手机不离手的情况，本申请温度检测电路系统能够非常便捷的进行温度检测。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明检测温度的电路系统的原理图；
图2为本发明检测温度的方法的流程图；
图3为本发明手机与耳机连接的示意；
图4为本发明提供的终端设备原理图。
附图标记：1-主处理器、2-数模转换器、3-放大器、4-音圈、5-感应模块、6-手机、7-耳机。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
参见图1，根据本发明一实施例，提供了一种检测温度的电路系统，包括：主处理器1、数模转换器2、放大器3、音圈4及感应模块5，主处理器与数模转换器连接，数模转换器与放大器连接，放大器与感应模块连接；
主处理器1，用于当电路导通时产生激励信号，并输出激励信号至数模转换器2，及用于计算温度信息；
数模转换器2，用于将激励信号转换为模拟信号；
放大器3，用于将模拟信号进行放大处理并将放大处理后的模拟信号加载到音圈4上；
感应模块5，用于获取音圈4上的电流和电压，根据电流和电压，计算出电阻，并将电阻信息反馈至主处理器1；
基于电阻，主处理器1计算该电阻下的出温度信息。
本发明实施例中的一种检测温度的电路系统、方法、存储介质及设备，电路系统包括：主处理器1，用于当电路导通时产生激励信号，并输出激励信号至数模转换器2，及用于计算温度信息；数模转换器2，用于将激励信号转换为模拟信号；放大器3，用于将模拟信号进行放大处理并将放大处理后的模拟信号加载到音圈4上；感应模块5，用于获取音圈4上的电流和电压，根据电流和电压，计算出电阻，并将电阻信息反馈至主处理器1；基于电阻，主处理器1计算该电阻下的出温度信息。本申请提出了一种检测温度方案，通过对耳机7内置的音圈4电阻的检测，基于金属导线电阻与温度的物理关系，实现温度的检测。对于现在的人们基本上手机6不离手的情况，本申请温度检测电路系统能够非常便捷的进行温度检测。
具体地，本申请利用耳机7来对手机6进行温度检测，将耳机7插入手机6中，通过检测耳机7耳塞内置音圈4的阻值，即可以实现温度的检测。现在日常生活中，人们基本上时刻都需要使用手机6，甚至是手机6不离手，而耳机7又是经常使用的附件产品，耳机7使用的时候来对手机6温度进行检测，非常便捷且适应性非常强，可以设计不同的用户场景。
具体地，耳机7插入手机6时，耳机7左右声道耳塞接入手机6电路。检测电路系统分为两个方向：
输出方向，手机6端主处理器1输出激励信号，经过DAC数模转换器2之后将激励信号转换为模拟信号，经过放大器3将模拟信号进行放大处理，然后加载到耳机7的音圈4左/右声道；
输入方向，耳机7左/右声道连接IV sense模块(感应模块5)，该功能模块可以获取耳机7左右声道的电流I和电压V信息，从而获得耳机7左/右声道音圈4的电阻，将信息反馈给回到主处理器1，主处理器1根据音圈4电阻和温度的关系式，计算得到温度信息，并在手机6的应用程序上显示出来，从而实现了温度的检测。检测过程，可以通过手机6apk应用的方式实现。
检测温度时，耳机7连接手机6，将耳机7放置于目标环境或者物体，当二者温度达到平衡后，手机6端运行apk应用，获取耳机7音圈4的温度，该温度即为目标环境或者物体的温度。方便快捷，而且可以根据场景定制apk应用。
如图3所示，是本发明将耳机7检测温度应用于手机6的示意图。耳机7插入手机6，将耳机7放置于待检测的环境(如：轿车车厢内)或者物体(如：人耳)，待耳机7与环境或者物体完成热传递，达到平衡后，即可以通过手机6端的应用获取温度信息。
进一步地，本申请利用耳机7检测温度的方案，通过对耳机7内置音圈4电阻的检测，基于金属导线电阻与温度的物理关系，实现温度的检测。在设计可行性，应用便捷性和适用性，具备优势。该方案，可以应用于手机6、平板、电脑等配置耳机7附件的电子产品。
实施例中，电路系统还包括：
显示模块，用于显示主处理器1计算出的温度信息。
在主处理器1计算得到温度信息后，会在手机6的应用程序上显示出来，从而完成了温度的检测，用户可随时查看温度信息。
实施例中，音圈4为铜音圈4。
本申请利用的是金属导线铜阻值随温度变化的机制，通过检测耳机7音圈4的阻值，实现温度的检测，应用场景可以是外界环境、室内、车内、人体等，适用范围更广。
实施例中，铜音圈4由铜线绕制若干圈而成。
进一步地，主处理器1、数模转换器2、及放大器3设置在手机6内，电路系统还包括耳机7，耳机7的耳塞内置有微型扬声器，音圈设置在微型扬声器上；耳机7插入手机6内。
具体地，耳机7的发声单元耳塞，内置了动圈式微型扬声器。动圈式微型扬声器，利用通电后的音圈4在磁场中会受到安培力作用，推动微型扬声器振膜振动，从而产生声音。微型扬声器的音圈4，由金属铜导线一圈一圈绕制而成，铜线是最常用的音圈4导线。金属导线绕制的圈数和导线的线径，决定了音圈4的电阻。
实施例中，通过温度计算公式计算出温度信息；
温度计算公式为：
R＝[(ρ0×(1+a×t)×L]/S
其中，R为电阻，ρ0为温度为零度时的电阻率，a为电阻率温度系数，t为金属材料的温度。
下面以具体对本发明的温度计算公式推导过程进行详细说明：
金属铜导线的电阻R，正比于导线的长度，反比于导线的横截面积，关系式满足以下公式：R＝(ρ×L)/S，其中ρ为导线的电阻率，L为导线的长度，S为导线的横截面积。对于耳机7音圈4，铜线的长度L和横截面积S是已知物理量。
金属材料，在温度变化不大时，其电阻率ρ随温度线性变化，满足关系式ρ＝ρ0×(1+a×t)，其中ρ0为零度(0℃)时的电阻率，a为金属材料的电阻率温度系数，t为金属材料的温度。对于耳机7音圈4铜导线，零度时的电阻率ρ0及铜材料的电阻率温度系数a均为已知物理量。
因此，综合上述两个关系式可以得到R＝[(ρ0×(1+a×t)×L]/S，通过温度计算公式即可以将耳机7音圈4铜导线的电阻和温度对应起来。检测耳机7音圈4的电阻，即可实现温度的检测。
参见图2，根据本发明一实施例，提供了一种基于上述电路系统的检测温度的方法，包括以下步骤：
收到导通指令，基于导通指令产生激励信号，并输出激励信号；
当收到激励信号时，将激励信号转换为模拟信号；
将模拟信号进行放大处理，基于放大处理后的模拟信号得到电流和电压；
获取电流和电压，根据电流和电压计算出电阻；
基于电阻，计算出该电阻下的温度信息。
本发明实施例中的一种检测温度的电路系统、方法、存储介质及设备，方法包括：收到导通指令，基于导通指令产生激励信号，并输出激励信号；当收到激励信号时，将激励信号转换为模拟信号；将模拟信号进行放大处理，基于放大处理后的模拟信号得到电流和电压；获取电流和电压，根据电流和电压计算出电阻；基于电阻，计算出该电阻下的温度信息。本申请提出了一种检测温度方案，通过对耳机7内置的音圈4电阻的检测，基于金属导线电阻与温度的物理关系，实现温度的检测。对于现在的人们基本上手机6不离手的情况，本申请温度检测电路系统能够非常便捷的进行温度检测。
实施例中，通过温度计算公式计算出温度信息；
温度计算公式为：
R＝[(ρ0×(1+a×t)×L]/S
其中，R为电阻，ρ0为温度为零度时的电阻率，a为电阻率温度系数，t为金属材料的温度。
关于温度计算公式在上述系统实施例中已经进行详细说明，此处不在赘述。
基于上述检测温度的方法，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述实施例所述的检测温度的方法中的步骤。
基于上述检测温度的方法，本申请还提供了一种终端设备，如图4所示，其包括至少一个处理器(processor)20；显示屏21；以及存储器(memory)22，还可以包括通信接口(CommunicationsInterface)23和总线24。其中，处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中的检测温度的方法。
此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器20通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。
存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。
此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
此外，上述存储介质以及终端设备中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种温度检测的电路系统，其特征在于，包括：主处理器、数模转换器、放大器、音圈及感应模块，所述主处理器与所述数模转换器连接，所述数模转换器与所述放大器连接，所述放大器与所述感应模块连接；
所述主处理器，用于当电路导通时产生激励信号，并输出所述激励信号至所述数模转换器，及用于计算温度信息；
所述数模转换器，用于将所述激励信号转换为模拟信号；
所述放大器，用于将所述模拟信号进行放大处理并将放大处理后的所述模拟信号加载到所述音圈上；
所述感应模块，用于获取所述音圈上的电流和电压，根据所述电流和所述电压，计算出电阻，并将所述电阻信息反馈至所述主处理器；
基于所述电阻，所述主处理器计算该电阻下的出温度信息。
2.根据权利要求1所述的温度检测的电路系统，其特征在于，所述电路系统还包括：
显示模块，用于显示所述主处理器计算出的温度信息。
3.根据权利要求1所述的温度检测的电路系统，其特征在于，所述音圈为铜音圈。
4.根据权利要求3所述的温度检测的电路系统，其特征在于，所述铜音圈由铜线绕制若干圈而成。
5.根据权利要求3所述的温度检测的电路系统，其特征在于，通过温度计算公式计算出温度信息；
所述温度计算公式为：
R＝[(ρ0×(1+a×t)×L]/S
其中，R为电阻，ρ0为温度为零度时的电阻率，a为电阻率温度系数，t为金属材料的温度。
6.根据权利要求3所述的温度检测的电路系统，其特征在于，所述主处理器、数模转换器、及放大器设置在手机内，所述电路系统还包括耳机，所述耳机的耳塞内置有微型扬声器，所述音圈设置在所述微型扬声器上；所述耳机插入所述手机内。
7.一种基于权利要求1-6所述的温度检测的方法，其特征在于，方法步骤包括：
收到导通指令，基于所述导通指令产生激励信号，并输出所述激励信号；
当收到所述激励信号时，将所述激励信号转换为模拟信号；
将所述模拟信号进行放大处理，基于所述放大处理后的所述模拟信号得到电流和电压；
获取所述电流和电压，根据所述电流和所述电压计算出电阻；
基于所述电阻，计算出该电阻下的温度信息。
8.根据权利要求7所述的温度检测的方法，其特征在于，通过温度计算公式计算出温度信息；
所述温度计算公式为：
R＝[(ρ0×(1+a×t)×L]/S
其中，R为电阻，ρ0为温度为零度时的电阻率，a为电阻率温度系数，t为金属材料的温度。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序可被一个或多个主处理器执行，以实现如权利要求7-8任意一项所述的温度检测的方法中的步骤。
10.一种终端设备，其特征在于，包括：主处理器、存储器及通信总线；所述存储器上存储有可被所述主处理器执行的计算机可读程序；
所述通信总线实现主处理器和存储器之间的连接通信；
所述主处理器执行所述计算机可读程序时实现权利要求7-8任意一项所述的温度检测的方法中的步骤。
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