CN115574980A - 温度校准方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种温度校准方法及电子设备。该温度校准方法用于校准温度传感模块，该方法包括：将温度传感模块电连接至测试板卡；利用测试板卡分别采集n帧第一温度数据和n帧第二温度数据；其中，n≥1；计算n帧第一温度数据与n帧第二温度数据之间的差值，得到传感器温差校准值；获取第一温度传感器与第二温度传感器之间的测量温差；从第一温度传感器与第二温度传感器之间的测量温差中减去传感器温差校准值，得到校准后的温度传感模块。利用本申请提供的温度校准方法进行温差校准，无需额外的恒温设备参与，能够提高温度校准的效率和精度，同时降低成本。

Description

温度校准方法及电子设备

技术领域

本申请实施例涉及温度校准技术领域，并且更具体地，涉及一种温度校准方法及电子设备。

背景技术

目前，温度测量技术主要分为接触式测温和非接触式测温两种方式。常见的接触式测温产品包括水银温度计、电子体温计等；非接触式测温产品包括红外额温枪、红外耳温枪等。

为了使上述测温产品达到测温精度的要求，一般会在恒温槽或恒温箱中进行温度校准，即利用恒温液体(例如，油)或恒温空气来提供恒定温度。但是，现有的温度校准技术需要将测温产品在恒温槽或恒温箱中放置一段时间，待温度稳定后再确定校准信息，整个校准过程繁琐耗时，且需要恒温设备的参与，因此也引入了较高的成本。

发明内容

本申请实施例提供一种温度校准方法及电子设备，无需额外的恒温设备参与，能够提高温度校准的效率和精度，同时降低成本。

第一方面，本申请实施例提供一种温度校准方法，用于校准温度传感模块，所述温度传感模块包括：第一温度传感器和第二温度传感器，分别用于感测第一温度数据和第二温度数据；所述方法包括：将所述温度传感模块电连接至测试板卡；利用所述测试板卡分别采集n帧所述第一温度数据和n帧所述第二温度数据；其中，n≥1；计算n帧所述第一温度数据与n帧所述第二温度数据之间的差值，得到传感器温差校准值；获取所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间的测量温差；从所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间的测量温差中减去所述传感器温差校准值，得到校准后的温度传感模块。

本申请中，无需采用额外的恒温设备即可准确、高效地实现温度校准，同时有效降低成本。

作为一种可选的实施方式，所述计算n帧所述第一温度数据与n帧所述第二温度数据之间的差值，得到传感器温差校准值，包括：分别计算n帧所述第一温度数据与n帧所述第二温度数据之间的差值，得到n个温度差值数据；计算所述n个温度差值数据的平均值，将所述平均值作为所述传感器温差校准值。

作为一种可选的实施方式，所述温度传感模块处于无空气对流环境或弱空气对流环境。

作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：将所述校准后的温度传感模块放入第一整机设备，组装成金标整机；将未校准的温度传感模块放入第二整机设备，组装成待测整机；获取所述金标整机的第一温度传感器与所述金标整机的第二温度传感器之间的温差数据，得到金标品温差；获取所述待测整机的第一温度传感器与所述待测整机的第二温度传感器之间的温差数据，得到待测品温差；基于所述金标品温差与所述待测品温差，计算得到整机温差校准值；获取所述待测整机的第一温度传感器与所述待测整机的第二温度传感器之间的测量温差；从所述待测整机的第一温度传感器与所述待测整机的第二温度传感器之间的测量温差中减去所述整机温差校准值，得到校准后的待测整机。

作为一种可选的实施方式，所述基于所述金标品温差与所述待测品温差，计算得到整机温差校准值，包括：将所述待测品温差减去所述金标品温差，得到所述整机温差校准值。

作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：在获取所述金标品温差和所述待测品温差之前，将所述金标整机和所述待测整机靠近放置，并对所述金标整机和所述待测整机在预设时间内进行断电关机。

作为一种可选的实施方式，所述金标整机与所述待测整机之间的距离在2～5cm的范围内。

作为一种可选的实施方式，所述金标整机和所述待测整机处于无空气对流环境或弱空气对流环境。

作为一种可选的实施方式，所述第一整机设备或所述第二整机设备为耳机且包括导音管；所述温度传感模块位于所述导音管内。

第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：如第一方面或第一方面的任一可选方式所述校准后的温度传感模块，以及存储器；所述存储器用于存储所述传感器温差校准值。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元器件表示为相同或类似的元器件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的一种温度传感模块的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种温度校准环境示意图。

图3为本申请实施例提供的另一种温度校准环境示意图。

图4为本申请实施例提供的整机校准结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

除非在本申请的上下文中清楚地说明了指定的顺序，否则可与指定的顺序不同地执行在此描述的处理步骤。也就是说，可以以指定的顺序执行每个步骤、基本上同时执行每个步骤、以相反的顺序执行每个步骤或者以不同的顺序执行每个步骤。

另外，“第一”、“第二”等术语仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

传统的温度校准技术往往是利用恒温槽或恒温箱，将待校准的对象在其中放置一段时间，并需要待温度稳定后再确定校准信息，整个校准过程繁琐耗时，而且由于需要恒温设备的参与，成本也比较高。

本申请实施例提供一种温度校准方法，用于对温度传感模块进行校准。本申请实施例中的温度传感模块可集成于耳机等可穿戴设备或其他电子设备中，组装成测温整机产品，从而可用于测量如用户的体温等温度数据。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种温度传感模块的结构示意图。温度传感模块10包括：第一温度传感器101和第二温度传感器102，其中，第一温度传感器101用于感测第一温度数据，第二温度传感器102用于感测第二温度数据。具体地，第一温度传感器101和第二温度传感器102可以为NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻。

在一些实施例中，温度传感模块10还可以包括模拟前端(Analog Front End,AFE)单元103，模拟前端单元103可用于对第一温度传感器101和第二温度传感器102输出的温度信号进行放大、滤波、模数转换等处理。

可选地，温度传感模块10还可以包括存储单元104，用于存储温度传感模块10的各项温度数据。具体地，存储单元104可以为一次性可编程存储器(One Time Programmable,OTP)，例如，eFuse，EPROM，EEPROM等，或者为非一次性可编程存储器，本申请实施例对此不作限定。

本申请中，利用温度传感模块10中的两个温度传感器实现温度测量并计算得到温度测量值，需要两个输入参数，分别为：第一温度传感器101感测的第一温度数据，以及第一温度传感器101感测的第一温度数据与第二温度传感器102感测的第二温度数据之间的温差值，其中，该温差值对于温度测量精度的影响最大。然而，对于第一温度传感器101和第二温度传感器102，器件本身的测温精度一般为±0.1℃，即器件本身存在固有测温偏差，因此，第一温度数据与第二温度数据之间的温差值的精度通常为±0.2℃。为了实现温度的准确测量，需要对该温差值进行偏差校准，以消除器件本身存在的固有测温偏差对温度测量结果的影响。

如图2所示，为本申请实施例提供的一种温度校准环境示意图。结合图1和图2，其中，温度传感模块10中的第一温度传感器101、第二温度传感器102和模拟前端单元103设置在柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)105上，温度传感模块10通过连接件106与测试板卡201电连接，测试板卡201用于与温度传感模块10进行通信，以采集温度传感模块10的温度数据。

本申请实施例提供一种温度校准方法，用于校准温度传感模块10，该方法包括：

S101：将温度传感模块10电连接至测试板卡201。

温度传感模块10可以通过连接件106与测试板卡201电连接。

S102：利用测试板卡201分别采集n帧第一温度数据和n帧第二温度数据；其中，n≥1。

第一温度传感器101和第二温度传感器102可以感测温度变化并形成温度信号输出，模拟前端单元103可以对第一温度传感器101和第二温度传感器102输出的温度信号进行处理，测试板卡201可以对处理后的温度信号分别进行采集，得到n帧第一温度数据和n帧第二温度数据，例如，n可以为100，即分别采集100帧第一温度数据和100帧第二温度数据。

S103：计算n帧第一温度数据与n帧第二温度数据之间的差值，得到传感器温差校准值。

分别计算n帧第一温度数据与n帧第二温度数据之间的差值，即将第1帧～第n帧第一温度数据分别对应地与第1帧～第n帧第二温度数据作差，可以得到n个温度差值数据，进而利用这n个温度差值数据来获取传感器温差校准值；优选地，可以通过计算该n个温度差值数据的平均值，并将该平均值作为传感器温差校准值。

S104：获取第一温度传感器101与第二温度传感器102之间的测量温差。

再次进行温度测量，校准前，第一温度传感器101与第二温度传感器102之间的测量温差不仅包括第一温度传感器101和第二温度传感器102实际感测到的温度之间的差值，还包括第一温度传感器101与第二温度传感器102之间的固有测温偏差。

S105：从第一温度传感器101与第二温度传感器102之间的测量温差中减去传感器温差校准值，得到校准后的温度传感模块。

由于该传感器温差校准值能够准确地反映第一温度传感器101与第二温度传感器102之间的固有测温偏差，所以从第一温度传感器101与第二温度传感器102之间的测量温差中减去传感器温差校准值，可以计算得到第一温度传感器101和第二温度传感器102之间的实际温差。

该传感器温差校准值可以存入温度传感模块10中的存储单元104，以便调用计算。若温度传感模块10未有内设的存储单元，可以先将该传感器温差校准值记录下来，待到温度传感模块10集成于电子设备并完成整机组装时，对应地将该传感器温差校准值写入电子设备主控中的Flash(主控端可擦写存储单元)内。

优选地，将温度传感模块10放置在无空气对流环境或弱空气对流环境。在这种环境下，由于没有空气对流或空气对流较弱，且无其他热源，获取的传感器温差校准值不会受到环境因素的影响，能够准确地反映第一温度传感器101与第二温度传感器102之间的固有测温偏差。

上述温度校准方法可以直接对温度传感模块进行校准，消除第一温度传感器与第二温度传感器之间的固有测温偏差对温度测量结果准确度的影响，并且不需要引入额外的恒温装置，可以有效降低成本。

本申请实施例还提供一种温度校准方法，可以先将温度传感模块集成于电子设备中形成整机设备，再进行固有测温偏差的校准。但是，由于组装成整机设备后，温度传感模块会额外受到电子设备内部电路结构发热的影响，例如，主板端发热对温度传感模块的影响。为了提高整机设备温度测量的准确度，需要进一步排除电子设备内部电路结构发热对温度传感模块的影响。为了便于描述，下面以耳机为例进行说明。

如图3所示，为本申请实施例提供的另一种温度校准环境示意图；如图4所示，为本申请实施例提供的整机校准结构示意图。下面结合图3～图4，描述本申请实施例提供另一种温度校准方法，包括：

S201～S205：与S101～S105步骤相同。由此，可以得到校准后的温度传感模块。

S206：将校准后的温度传感模块放入第一整机设备，组装成金标整机301。

校准后的温度传感模块中的第一温度传感器111、第二温度传感器112和模拟前端单元113设置在FPC 115上，并通过连接件116与第一设备主板311电连接，第一设备主板311用于控制金标设备301内的各类器件，以及与各类器件进行通信。

S207：将未校准的温度传感模块放入第二整机设备，组装成待测整机302。

未校准的温度传感模块中的第一温度传感器121、第二温度传感器122和模拟前端单元123设置在FPC 125上，并通过连接件126与第二设备主板312电连接，第二设备主板312用于控制待测设备302内的各类器件，以及与各类器件进行通信。

将已对固有测温偏差完成校准(即固有测温偏差为0)的温度传感模块放入耳机，组装成金标整机；相应地，将尚未进行固有测温偏差校准的温度传感模块放入耳机，组装成待测整机。由于金标整机内第一设备主板311及其他内部电路发热，会存在热流由发热位置传导至该校准后的温度传感模块，同样地，由于待测整机内第二设备主板312及其他内部电路发热，也会存在热流由发热位置传导至该未校准的温度传感模块。可选地，可以将温度传感模块放置在耳机的导音管内，由此当用户佩戴耳机时，温度传感模块即对应地位于用户的耳道内，耳道温度能够准确地反映人体的核心体温。

S208：获取金标整机301的第一温度传感器111与金标整机301的第二温度传感器112之间的温差数据，得到金标品温差。

S209：获取待测整机302的第一温度传感器121与待测整机302的第二温度传感器122之间的温差数据，得到待测品温差。

S210：基于金标品温差和待测品温差，计算得到整机温差校准值。

具体地，可以分别计算n帧第一温度传感器111感测的温度数据与n帧第二温度传感器112感测的温度数据，得到n个金标品温度差值数据；计算该n个金标品温度差值数据的平均值，并将该平均值作为金标品温差。分别计算n帧第一温度传感器121感测的温度数据与n帧第二温度传感器122感测的温度数据，得到n个待测品温度差值数据，计算该n个待测品温度差值数据的平均值，并将该平均值作为待测品温差；最后，将待测品温差减去金标品温差，得到整机温差校准值。

或者，可以分别计算n帧第一温度传感器111感测的温度数据与n帧第二温度传感器112感测的温度数据，得到n个金标品温度差值数据；再分别计算n帧第一温度传感器121感测的温度数据与n帧第二温度传感器122感测的温度数据，得到n个待测品温度差值数据；将n个金标品温度差值数据与n个待测品温度差值数据分别作差，得到n个差值数据；最后，计算该n个差值数据的平均值，得到整机温差校准值。

其中，n≥1；例如，可以将n选取为100。整机温差校准值可以写入设备主控中的Flash内。

S211：获取待测整机302的第一温度传感器121与待测整机302的第二温度传感器122之间的测量温差。

待测整机302再次进行温度测量，由于未进行校准，待测整机302的第一温度传感器121与待测整机302的第二温度传感器122之间的测量温差不仅包括第一温度传感器121与第二温度传感器122实际感测到的温度之间的差值，还包括第一温度传感器121与第二温度传感器122之间的固有测温偏差。

S212：从待测整机302的第一温度传感器121与待测整机302的第二温度传感器122之间的测量温差中减去整机温差校准值，得到校准后的待测整机。

金标整机内的两个温度传感器本身为0固有测温偏差，但受到金标整机的主板端或其他内部电路结构发热的影响，金标整机的第一温度传感器与金标整机的第二温度传感器之间的温差实际为负数，同样地，待测整机内部两个温度传感器之间的温差也会受到主板端或其他内部电路结构发热的影响。因此，通过以金标整机作为对比，对待测整机的固有测温偏差进行校准，能够有效避免因整机设备的主板端及其他内部电路结构发热而对校准精度造成影响，导致校准结果不理想。

优选地，在获取金标品温差和待测品温差之前，将金标整机301和待测整机302靠近放置，并对金标整机301和待测整机302在预设时间内进行断电关机，以使得金标整机301的温度传感模块和待测整机302的温度传感模块具有相同的起始温度和温升，从而可以通过将待测整机与金标整机作为对比，准确地完成对待测整机的固有测温偏差的校准。

可选地，将金标整机301与待测整机302之间的距离设置在2～5cm的范围内。

优选地，可以将金标整机301和待测整机302放置在无空气对流环境或弱空气对流环境，从而排除存在空气对流和其他热源等环境因素对温差校准结果的影响。

另外，本申请实施例提供一种电子设备，包括：利用上述实施例提供的温度校准方法校准后的温度传感模块，以及存储器；其中，存储器用于存储传感器温差校准值。

具体地，存储器可以是易失性存储器(Volatile Memory，VM)，如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等，或者非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，如硬盘(Hard Disk Drive，HDD)、固态硬盘(Solid State Drive，SSD)等，又或者是电路或者其他任意能够实现存储功能的装置。存储器201是可以存储或携带具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，并且不限于此。

应理解，本申请实施例中的具体实施方式仅是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形均落入本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种温度校准方法，用于校准温度传感模块，其特征在于，所述温度传感模块包括：第一温度传感器和第二温度传感器，分别用于感测第一温度数据和第二温度数据；所述方法包括：

将所述温度传感模块电连接至测试板卡；

利用所述测试板卡分别采集n帧所述第一温度数据和n帧所述第二温度数据；其中，n≥1；

计算n帧所述第一温度数据与n帧所述第二温度数据之间的差值，得到传感器温差校准值；

获取所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间的测量温差；

从所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间的测量温差中减去所述传感器温差校准值，得到校准后的温度传感模块。

2.根据权利要求1所述的温度校准方法，其特征在于，所述计算n帧所述第一温度数据与n帧所述第二温度数据之间的差值，得到传感器温差校准值，包括：

分别计算n帧所述第一温度数据与n帧所述第二温度数据之间的差值，得到n个温度差值数据；

计算所述n个温度差值数据的平均值，将所述平均值作为所述传感器温差校准值。

3.根据权利要求1或2所述的温度校准方法，其特征在于，所述温度传感模块处于无空气对流环境或弱空气对流环境。

4.根据权利要求1所述的温度校准方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述校准后的温度传感模块放入第一整机设备，组装成金标整机；

将未校准的温度传感模块放入第二整机设备，组装成待测整机；

获取所述金标整机的第一温度传感器与所述金标整机的第二温度传感器之间的温差数据，得到金标品温差；

获取所述待测整机的第一温度传感器与所述待测整机的第二温度传感器之间的温差数据，得到待测品温差；

基于所述金标品温差与所述待测品温差，计算得到整机温差校准值；

获取所述待测整机的第一温度传感器与所述待测整机的第二温度传感器之间的测量温差；

从所述待测整机的第一温度传感器与所述待测整机的第二温度传感器之间的测量温差中减去所述整机温差校准值，得到校准后的待测整机。

5.根据权利要求4所述的温度校准方法，其特征在于，所述基于所述金标品温差与所述待测品温差，计算得到整机温差校准值，包括：

将所述待测品温差减去所述金标品温差，得到所述整机温差校准值。

6.根据权利要求4所述的温度校准方法，其特征在于，所述方法还包括：在获取所述金标品温差和所述待测品温差之前，将所述金标整机和所述待测整机靠近放置，并对所述金标整机和所述待测整机在预设时间内进行断电关机。

7.根据权利要求6所述的温度校准方法，其特征在于，所述金标整机与所述待测整机之间的距离在2～5cm的范围内。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的温度校准方法，其特征在于，所述金标整机和所述待测整机处于无空气对流环境或弱空气对流环境。

9.根据权利要求4至7中任一项所述的温度校准方法，其特征在于，所述第一整机设备或所述第二整机设备为耳机且包括导音管；所述温度传感模块位于所述导音管内。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1至3中任一项所述校准后的温度传感模块，以及存储器；

所述存储器用于存储所述传感器温差校准值。

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