一种自发热设备检测环境温度的方法

技术领域

本发明涉及一种检测环境温度的方法，特别涉及一种自发热设备检测环境温度的方法。

背景技术

现有技术中，许多设备内均设置有检测环境温度的温度传感器，以判断设备所处的环境温度。由于设备在运行时，将难以避免地产生热量，因此设备内部的温度传感器采集到的温度将不同于环境温度，存在测量不准确的问题。为了改善该问题，现有技术中将多个传感器集成到设备内部的不同位置处，借助于内部多个温度传感器的测量值，并通过设备的功率消耗可能产生的热量来设置一补偿值，结合两者评估环境温度，但是该方法依然难以准确的测定实际的环境温度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种自发热设备检测环境温度的方法，能够降低设备自身发热对测量准确度的影响，提高对环境温度的测量精度。

为实现上述发明目的，本发明提出了一种自发热设备检测环境温度的方法，其包括如下步骤：

获取模型：

步骤S1.获取设备停止运行后的散热函数模型ΔT1＝f(t)；

步骤S2.获取设备工作时的发热函数模型ΔT2＝R(t)；

确定环境温度：

步骤B1.根据发热函数模型得到停止运行时温度传感器测得值相对于环境温度的差值Δf0，并根据Δf0在散热函数模型上得到对应的停止时间点Tf；

步骤B2.设备记录从停止运行到再次运行的时间间隔t1，根据散热函数模型，确定设备开始运行时温度传感器测得数值与环境温度的偏差起始值Δs；

步骤B3.记录设备运行的时长t0，根据偏差起始值Δs和发热函数模型得到当前时间点设备温度传感器测得的数值相对于实际环境温度的差值ΔT3；

步骤B4:根据设备内温度传感器的测量值Ti，计算此时设备外部环境温度T＝Ti-ΔT3。

此外，本发明还提出如下附属技术方案：

所述散热函数模型ΔT1＝f(t)通过如下方式建立：根据设置于设备内的温度传感器和环境中的温度传感器，得到停止运行后设备内的温度传感器和环境中的温度传感器的测得值的差值与时间的第一离散点组W1，拟合所述第一离散点组W1得到所述散热函数模型ΔT1＝f(t)。

所述发热函数模型ΔT2＝R(t)通过如下方式建立：根据设置于设备内的温度传感器和环境中的温度传感器，得到工作时设备内的温度传感器和环境中的温度传感器的测得值的差值与时间的第二离散点组W2，拟合所述第二离散点组W2得到所述发热函数模型ΔT2＝R(t)。

所述步骤B1中，设备记录停止运行的结束时间点Tt，根据发热函数模型可得到Δf0＝R(Tt)。

所述步骤B2中，设备记录从停止运行到再次运行的时间间隔t1，则对应的停止结束时间点Ts＝Tf+t1，偏差起始值Δs可由Ts在散热函数模型上对应得到。

所述步骤B3中，根据偏差起始值Δs在发热函数模型上得到对应的再次运行时间点Xs，ΔT3＝R(t0+Xs)。

所述设备内设置有充放电电池，所述步骤S2中，建立有设备工作且电池处于充电状态的充电发热函数模型ΔTc＝Rc(t)以及设备工作且电池处于放电状态的放电发热函数模型ΔTf＝Rf(t)。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

1.通过建立散热函数模型和发热函数模型，得到设备内温度传感器测得值与实际环境温度差值与时间的变化关系，在根据温度传感器测量值确定环境温度时，能够充分考虑设备自发热产生的测量误差，从而能够减小设备自发热对计算得到的环境温度值的影响，提高环境温度测量的准确度；

2.本发明充分考虑到了设备上一次运行后余热影响，并在再次运行工作时将这一影响因素加入到环境温度的评估确认中，进一步提高了环境温度测量的准确度；

3.本发明充分考虑到了带有充放电电池的设备运行时的不同的发热影响，进一步提高了环境温度测量的准确度。

附图说明

图1是建立的散热函数模型的示意图。

图2是建立的发热函数模型的示意图。

图3是建立的充电发热函数模型和放电发热函数模型的示意图。

图4是根据发热函数模型确定Δf0的示意图。

图5是根据散热函数模型确定Tf和Δs的示意图。

图6是根据发热函数模型确定Xs和ΔT3的示意图。

图7是分别根据充电发热函数模型和放电发热模型确定对应的ΔT4和ΔT5的示意图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。

对应于本发明一种较佳实施例的自发热设备检测环境温度的方法，其包括获取模型的步骤以及确定环境温度的步骤。

具体的，获取模型的步骤包括：

步骤S1.获取设备停止运行后散热函数模型，该散热函数模型反应设备停止后，设备内温度传感器测得的温度数值相对于实际的环境温度数值的差值随时间的变化，本实施例中，散热函数模型横轴为时间，纵轴为温度差值。

如图1所示，散热函数模型可通过如下方法建立：在设备停止运行后，通过设置在设备内部的温度传感器和环境中的温度传感器测量温度，从而得到两个温度传感器测量数据的差值与其所对应的时间的第一离散点组W1，并通过最小二乘法将第一离散点组W1拟合成曲线，即得到散热函数模型ΔT1＝f(t)。

步骤S2.获取设备运行时发热函数模型，该发热函数模型反应设备运行时，设备内温度传感器测得的温度数值相对于实际的环境温度数值的差值随时间的变化，本实施例中，发热函数模型横轴为时间，纵轴为温度差值。

如图2所示，发热函数模型可通过如下方法建立：在设备开始运行后，可通过设置在设备内部的温度传感器和环境中的温度传感器测量温度，从而得到两个温度传感器测量数据的差值与其所对应的时间的第二离散点组W2，并通过最小二乘法将第二离散点组W2拟合成曲线，即得到对应的发热函数模型ΔT2＝R(t)。

对于设备内设置有可充放电的电池的设备，其工作时电池可处于充电状态，也可处于放电状态，这两种情况下发热函数模型是不相同的，因此，如图3所示，可以分别建立设备工作且电池处于充电时的充电发热函数模型ΔTc＝Rc(t)，以及设备工作且电池处于放电时的放电发热函数模型ΔTf＝Rf(t)，以使最终得到的测量结果更接近实际的环境温度。

确定环境温度：

步骤B1.如图4所示，停止运行时，设备记录从开始运行到停止运行的运行结束时间Tt，根据发热函数模型可得到停止运行时温度传感器测得值相对于环境温度的差值Δf0＝R(Tt)，Δf0为Tt值在发热函数模型上对应的纵坐标。之后，如图5所示，根据Δf0在散热函数模型上得到对应的停止时间点Tf，Tf为Δf0在散热函数模型上对应的横坐标。

步骤B2.如图5所示，设备记录从停止运行到再次运行的时间间隔t1，则对应的停止结束时间点Ts＝Tf+t1；根据散热函数模型ΔT1＝f(t)确定设备再次运行后的起始状态，即确定再次运行时，温度传感器测得值相对于实际环境温度的偏差起始值Δs，偏差起始值Δs为Ts在散热函数模型上对应的纵坐标。

步骤B3.如图6所示，根据发热函数模型ΔT2＝R(t)得到纵坐标Δs对应的横坐标，该横坐标即为再次运行时间点Xs。

该步骤中，对于带有充放电电池的设备而言，发热函数模型曲线可根据实际的充放电状态选择，可记录设备再次启动后的充放电状态，选择对应的发热函数模型ΔTc＝Rc(t)或ΔTf＝Rf(t)。

步骤B4.记录设备再次运行后的运行时长t0，此时可根据发热函数模型曲线ΔT2＝R(t)得到运行t0时长后设备温度传感器测得的数值相对于实际环境温度的差值ΔT3＝R(t0+Xs)。

该步骤中，对于带有充放电电池的设备而言，如图7所示，可根据充放电状态选择对应的发热函数模型曲线，并得到电池充电状态下的温度差值ΔT4＝Rc(t0+Xs)；电池放电状态下的温度差值ΔT5＝Rf(t0+Xs)。

步骤B5.根据设备内部温度传感器的测量值Ti，计算此时设备外部环境温度T＝Ti-ΔT3。

可以理解的是，发热函数模型和散热函数模型是预先设置在设备的控制系统内的，可根据设备所需布置的环境预先实际测试得到或者模拟得到具体的函数模型，当得到对应的函数模型后，即可将设备应用至对应的环境中，并在实际测量温度时调取函数模型得到更为准确的测试温度。设备内也能够存储多种对应不同安装环境的函数模型，在安装至不同的环境时，选择对应的模型即可，十分方便。

本发明的自发热设备检测环境温度的方法至少具备如下优点：

1.通过建立散热函数模型和发热函数模型，得到设备内温度传感器测得值与实际环境温度差值与时间的变化关系，在根据温度传感器测量值确定环境温度时，能够充分考虑设备自发热产生的测量差值，从而能够减小设备自发热对计算得到的环境温度值的影响，提高环境温度测量的准确度；

2.本发明充分考虑到了设备上一次运行后余热影响，并在再次运行工作后将这一影响因素加入到环境温度的评估确认中，进一步提高了环境温度测量的准确度；

3.本发明充分考虑到了带有充放电电池的设备运行时的不同的发热影响，进一步提高了环境温度测量的准确度。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。