JP2014071110A - 電流比に基づく熱センサシステムおよび方法 - Google Patents
電流比に基づく熱センサシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】熱センサの印加に応答して基準電流信号および対応するデルタ電流信号を生成する電圧制御ネットワークと、デルタ電流信号の利得を前記基準電流信号に対して調整するように構成される電流利得ネットワークと、比較測度を提供するように構成される電流比較センサと、選択される基準電圧レベルおよびデルタ電圧レベルが複数の温度サブレンジのうちの選択される温度サブレンジに対応する、コントローラとを備え、基準電流信号とデルタ電流信号との電流比を示す差分利得値を決定するように比較測度を監視するに際し、コントローラは、デルタ電流信号の利得を調整するべく電流利得ネットワークを制御するように構成され、コントローラは差分利得値に基づいて温度値を決定する、熱センサシステムを提供する。
【選択図】図3
Description
ダイオード面積AD1およびAD2ならびに電圧差ΔVDは所定のものであるか、または既知である。様々な実施形態において、複数の分岐間の電流は、利得値の差が2つのダイオード間の相対電流を示すように1つの分岐内の電流ミラー利得を調整することによって整合される。一実施形態では、利得値と温度値との間のマッピングが決定され、それによって、対応する利得値を使用して温度が決定されてもよい。一実施形態では、ルックアップテーブル(LUT)などが生成または他の様態で提供され、差分利得値が対応する温度値を取り出すためのインデックスとして使用される。代替的な実施形態では、温度は差分利得値に基づいて計算または導出されてもよい。
図6は、温度測定選択・制御ブロック102の一部が代わりに、熱センサ104の各々とともに配置される、代替的な実施形態に応じて実装される温度測定システム600の概略ブロック図である。温度測定システム600は、中央温度制御ブロック602と、選択ロジック604と、温度が監視および測定されるべき各ロケーションに配置される1つ以上のローカル温度測定ネットワーク606とを含む。各々が実質的に同じように構成され、各々が選択ロジック604を介して中央温度制御ブロック602とインターフェースしている、1,...,NとナンバリングされるN個のローカル温度測定ネットワーク606が図示される。
Claims (21)
- 熱センサシステムであって、
少なくとも1つの熱センサと、
基準電圧レベルおよび対応するデルタ電圧レベルを前記少なくとも1つの熱センサに印加する電圧制御ネットワークであって、前記少なくとも1つの熱センサは印加に応答して基準電流信号および対応するデルタ電流信号を生成する、電圧制御ネットワークと、
前記デルタ電流信号の利得を前記基準電流信号に対して調整するように構成される電流利得ネットワークと、
比較測度を提供するように構成される、前記基準電流信号および前記デルタ電流信号に応答する電流比較センサと、
複数の基準電圧レベルおよび対応する複数のデルタ電圧レベルの中から前記基準電圧レベルおよび前記デルタ電圧レベルを選択するように構成されるコントローラであって、前記選択される基準電圧レベルおよびデルタ電圧レベルは複数の温度サブレンジのうちの選択される温度サブレンジに対応する、コントローラとを備え、
前記基準電流信号と前記デルタ電流信号との電流比を示す差分利得値を決定するように前記比較測度を監視するに際し、前記コントローラは、前記デルタ電流信号の利得を調整するように前記電流利得ネットワークを制御するようにさらに構成されており、前記コントローラは前記差分利得値に基づいて温度値を決定する、熱センサシステム。 - 前記コントローラは、有効な差分利得値が得られるまで、前記複数の温度サブレンジを最高温度サブレンジから最低温度サブレンジまで探索するように構成される、請求項1に記載の熱センサシステム。
- 前記複数の温度サブレンジのうちの少なくとも1つについて、前記コントローラは、前記選択された基準電圧レベルを前記少なくとも1つの熱センサに印加し、基準比較測度を決定するように前記電流利得ネットワークに初期利得値をプログラムし、次いで、前記デルタ電圧レベルを前記少なくとも1つの熱センサに印加し、次いで、最終利得測度を提供するように前記比較測度が前記基準比較測度に実質的に一致するまで前記電流利得ネットワークの利得を調整し、次いで、前記差分利得値を前記最終利得値と前記初期利得値との間の差として決定するように構成される、請求項1に記載の熱センサシステム。
- 前記電流利得ネットワークは、少なくとも1つのモード利得ブロックと少なくとも1つの探索利得ブロックとを備え、
前記コントローラは、前記複数の温度サブレンジのうちの前記選択された1つに基づいて前記少なくとも1つのモード利得ブロックをプログラムし、前記差分利得値を決定するために前記少なくとも1つの探索利得ブロックの利得をさらに調整するように構成される、請求項1に記載の熱センサシステム。 - 前記少なくとも1つの熱センサは複数の異なるサイズの熱センサを含み、
前記コントローラは、前記複数の温度サブレンジのうちの前記選択された1つに対応する熱センサを選択するべく、前記複数の異なるサイズの熱センサの中から選択を行うように構成される、請求項1に記載の熱センサシステム。 - 前記電流利得ネットワークは、少なくとも1つのモード利得ブロックと少なくとも1つの探索利得ブロックとを備え、
前記コントローラは、前記複数の温度サブレンジのうちの前記選択された1つに基づいて前記少なくとも1つのモード利得ブロックをプログラムし、前記差分利得値を決定するために前記少なくとも1つの探索利得ブロックの利得をさらに調整するようにさらに構成される、請求項5に記載の熱センサシステム。 - 前記比較測度として発振器信号を提供するための、前記基準電流信号および前記デルタ電流信号に応答する電圧制御発振器を備える前記電流比較センサと、
前記発振器信号が発振しているか否かを検知し、前記発振器信号が発振しているか否かを示す周波数センス信号を提供する発振検出回路とをさらに備え、
前記コントローラは、有効な差分利得値が得られるまで前記複数の温度サブレンジを最高温度サブレンジから最低温度サブレンジまで探索し、前記周波数センス信号が前記発振器信号が発振していないことを示すときには次により低い温度サブレンジに進むように構成される、請求項1に記載の熱センサシステム。 - 前記電流比較センサは、前記比較測度として発振器信号を提供するための、前記基準電流信号および前記デルタ電流信号に応答する電圧制御発振器を備え、
前記複数の温度サブレンジのうちの少なくとも1つについて、前記コントローラは、前記選択された基準電圧レベルを前記少なくとも1つの熱センサに印加し、前記発振器信号の基準周期を決定するように前記電流利得ネットワークに初期利得値をプログラムし、次いで、前記デルタ電圧レベルを前記少なくとも1つの熱センサに印加し、次いで、最終利得測度を提供するように前記発振器信号の更新された周期が前記基準周期に実質的に一致するまで前記電流利得ネットワークの利得を調整し、次いで、前記差分利得値を前記最終利得値と前記初期利得値との間の差として決定するように構成される、請求項1に記載の熱センサシステム。 - 複数の利得値の各々に対する1つの温度値を含む複数の温度値を記憶するメモリをさらに備え、
前記コントローラは、対応する温度値を前記メモリから取り出すために前記差分利得値を使用するように構成される、請求項1に記載の熱センサシステム。 - 複数の利得値の各々に対する1つの温度値を含む複数の温度値を記憶するメモリをさらに備え、
前記コントローラは、前記差分利得値に最も近い温度値の一対および対応する利得値の一対を前記メモリから取り出すように構成されており、
前記コントローラは、前記少なくとも1つの温度値および前記少なくとも1つの対応する利得値から測定された温度値を補間するように構成される、請求項1に記載の熱センサシステム。 - 温度を測定する方法であって、
複数の温度サブレンジのうちの1つを選択する工程と、
前記選択された温度サブレンジに対応する基準電圧レベルおよびデルタ電圧レベルを選択する工程と、
前記選択された基準電圧レベルおよび前記選択されたデルタ電圧レベルを、熱センサの印加に応答して基準電流信号およびデルタ電流信号を生成する少なくとも1つの熱センサに印加する工程と、
前記基準電流信号と前記デルタ電流信号とを比較して比較測度を提供する工程と、
前記デルタ電流信号の利得を、前記比較測度によって示される前記基準電流信号と実質的に一致するまで調整し、差分利得を決定する工程と、
前記差分利得に基づいて温度値を決定する工程とを含む、方法。 - 前記複数の温度サブレンジのうちの1つを選択する工程は、有効な差分利得が決定されるまで、最高温度サブレンジから最低温度サブレンジまで前記複数の温度サブレンジの中から選択する工程を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記複数の温度サブレンジのうちの少なくとも1つについて、
前記選択された基準電圧レベルを印加することによって初期利得値を適用し、基準比較測度を決定する工程をさらに備え、
前記利得を調整する工程は、最終利得値を決定するために調整された比較測度が前記基準比較測度に実質的に一致するまで、前記選択されたデルタ電圧レベルを印加することによって前記初期利得値から利得を調整する工程を含み、
前記差分利得を決定する工程は、前記最終利得値と前記初期利得値との間の差を決定する工程を含む、請求項11に記載の方法。 - 前記選択された温度サブレンジに対応するモード利得を選択する工程をさらに含み、
前記デルタ電流信号の利得を調整する工程は、探索利得を初期探索利得値に対して調整する工程を含む、請求項11に記載の方法。 - 複数の熱センサから、前記選択された温度サブレンジに対応するサイズを有する熱センサを選択する工程をさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記選択された温度サブレンジに対応するサイズを有する熱センサを選択する工程と、
前記選択された温度サブレンジに対応するモード利得を選択する工程とをさらに含み、
前記デルタ電流信号の利得を前記調整する工程は、探索利得を初期探索利得値に対して調整する工程を含む、請求項11に記載の方法。 - 前記複数の温度サブレンジのうちの1つを選択する工程は、有効な差分利得が決定されるまで、最高温度サブレンジから最低温度サブレンジまで前記複数の温度サブレンジの中から選択する工程を含み、
前記比較測度を提供する工程は、発振器信号を提供する工程を含み、前記方法は、
前記発振器信号が発振しているか否かを検出し、前記発振器信号が発振しているか否かを示す周波数センス信号を提供する工程と、
前記周波数センス信号が前記発振器信号が発振していないことを示すときには次により低い温度サブレンジに進む工程とをさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 前記複数の温度サブレンジのうちの少なくとも1つについて、
発振器信号を提供する工程を含む、前記比較測度を提供する工程と、
前記選択された基準電圧レベルを印加することによって初期利得値を適用し、前記発振器信号の基準周期を決定する工程とを備え、
前記利得を調整する工程は、最終利得値を決定するように前記発振器信号の調整された周期が前記基準周期に実質的に一致するまで、前記選択されたデルタ電圧レベルを印加することによって前記初期利得値から利得を調整する工程を含み、
前記差分利得を決定する工程は、前記最終利得値と前記初期利得値との間の差を決定する工程を含む、請求項11に記載の方法。 - 前記温度値を決定する工程は、前記決定された差分利得に対応する温度値をメモリから取り出す工程を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記温度値を決定する工程は、複数の温度値および対応する利得値をメモリから取り出し、測定された温度値を補間する工程を含む、請求項11に記載の方法。
- 熱センサシステムであって、
複数の異なるサイズの熱センサと、
複数の温度サブレンジのうちの選択される1つに対応するサイズを有する熱センサを選択するために、前記複数の異なるサイズの熱センサの中から選択するように構成されるコントローラと、
基準電圧レベルおよび対応するデルタ電圧レベルを前記選択された熱センサに印加する電圧制御ネットワークであって、前記選択された熱センサは熱センサの印加に応答して基準電流信号および対応するデルタ電流信号を生成する、電圧制御ネットワークと、
前記デルタ電流信号の利得を前記基準電流信号に対して調整するように構成される電流利得ネットワークと、
比較測度を提供するように構成される、前記基準電流信号および前記デルタ電流信号に応答する電流比較センサとを備え、
前記コントローラは、前記基準電流信号と前記デルタ電流信号との電流比を示す差分利得値を決定するように前記比較測度を監視するに際し、前記デルタ電流信号の利得を調整するために前記電流利得ネットワークを制御するようにさらに構成されており、前記コントローラは前記差分利得値に基づいて温度値を決定する、熱センサシステム。
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