外接式溫度感測模塊及其溫度感測方法、及溫度感測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度感測模塊及其溫度感測方法、及溫度感測系統(tǒng)，尤指一種外接式溫度感測模塊及其溫度感測方法、及溫度感測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的紅外線溫度感測產(chǎn)品有非常多種，都需要通過其專有的機(jī)種才能使用，因此，雖然紅外線溫度測量本身為單一功能，但因應(yīng)不同應(yīng)用場合與使用者界面，使用時(shí)都需要購買不同的紅外線感測產(chǎn)品才能使用，費(fèi)用較為昂貴。
[0003]而近年便攜式電子裝置大量的發(fā)展，便攜式電子裝置與應(yīng)用軟件已成為一個(gè)生活應(yīng)用的成熟平臺(tái)，因此若可以發(fā)展一種小型無使用者操作界面的單純紅外線溫度測量模塊，與便攜式電子裝置連接，并搭配應(yīng)用軟件的下載執(zhí)行，可由應(yīng)用軟件開發(fā)出不同應(yīng)用場合的使用界面，即可以變化并取代各種不同的紅外線測量產(chǎn)品，發(fā)揮一機(jī)多用的變化能力，然而為達(dá)到此目的，有幾個(gè)課題需要解決。
[0004]首先，各種不同品牌的便攜式電子裝置，各有不同的電性接口與各自的接頭接座形式，并無統(tǒng)一規(guī)格。因此，若欲將紅外線溫度感測產(chǎn)品裝載于便攜式電子裝置上，其也必須通過不同的規(guī)格設(shè)計(jì)，以符合所欲裝載的便攜式電子裝置的電性接口及規(guī)格。
[0005]此外，較高級(jí)的紅外線溫度感測產(chǎn)品，可以預(yù)先設(shè)定所欲測量物體的輻射率，此乃達(dá)到準(zhǔn)確測量的基本需求；然而上述單純紅外線溫度測量模塊，并沒有使用者操作界面，無法讓使用者預(yù)先做不同輻射率的設(shè)定。因此如何提出一種讓應(yīng)用軟件在這種情況下，仍然能提供輻射率設(shè)定界面讓使用者設(shè)定輻射率，并根據(jù)單純紅外線溫度測量模塊所完成預(yù)定輻射率的溫度計(jì)算值，重新計(jì)算新溫度測量值的方法，也成為需要解決的重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上的問題，本發(fā)明所提供的一種外接式溫度感測模塊，其可通過紅外線傳感器的屏蔽單元，封裝紅外線感應(yīng)單元、放大器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及室溫感測單元，使其具有高抗電磁波干擾的能力。
[0007]此外，本發(fā)明所提供的溫度感測系統(tǒng)，通過外接式溫度感測模塊與便攜式電子裝置的連接，使用者可從應(yīng)用軟件設(shè)定一所測量物體的輻射率，而應(yīng)用軟件可依據(jù)新的輻射率與紅外線溫度測量模塊所輸出的溫度值，并使用一溫度計(jì)算公式以重新計(jì)算并顯示一所測量物體的溫度測量值。因此，所測量物體的溫度值可以非常精確。
[0008]為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的其中一實(shí)施例提供一種外接式溫度感測模塊，其包括:一四極接頭、一紅外線感應(yīng)器及一微處理器。所述四極接頭具有一輸出端口、一接地端口、一第一輸入端口及一第二輸入端口。所述紅外線感應(yīng)器包括一紅外線感應(yīng)單兀、一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、一屏蔽單元及一室溫感測單元，其中所述紅外線感應(yīng)單元電性連接于所述放大器，所述放大器電性連接于所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以輸出一紅外線信號(hào)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換值。所述微處理器電性連接于所述四極接頭與所述紅外線感應(yīng)器之間。所述室溫感測單元電性連接于所述微處理器，以輸出一室溫測量溫度值。所述屏蔽單元包括一金屬殼體，所述紅外線感應(yīng)單元、所述放大器、所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及所述室溫感測單元都被封裝在所述金屬殼體內(nèi)，以使得所述紅外線感應(yīng)單元、所述放大器、所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及所述室溫感測單元都得到所述金屬殼體的屏蔽。其中，當(dāng)一致動(dòng)信號(hào)通過所述第一輸入端口及所述第二輸入端口兩者其中之一以傳輸至所述微處理器，所述微處理器依據(jù)所述致動(dòng)信號(hào)以傳輸一測量信號(hào)至所述紅外線感應(yīng)器，所述紅外線感應(yīng)器依據(jù)所述測量信號(hào)來進(jìn)行溫度測量以得到所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換值，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換值傳輸至所述微處理器進(jìn)行計(jì)算以得到一依據(jù)一預(yù)定輻射率所產(chǎn)生的溫度測量值，所述溫度測量值通過所述輸出端口以傳輸出去。
[0009]本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種溫度感測方法，其包括:提供一外接式溫度感測模塊，所述外接式溫度感測模塊包括一四極接頭、一紅外線感應(yīng)器及一微處理器。所述四極接頭具有一輸出端口、一接地端口、一第一輸入端口及一第二輸入端口。所述紅外線感應(yīng)器包括一紅外線感應(yīng)單元、一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及一室溫感測單元。所述外接式溫度感測模塊通過所述四極接頭以電性連接于一便攜式電子裝置。由所述便攜式電子裝置提供一致動(dòng)信號(hào)。所述致動(dòng)信號(hào)通過所述第一輸入端口及所述第二輸入端口兩者其中之一以傳輸至所述微處理器。所述微處理器依據(jù)所述致動(dòng)信號(hào)以傳輸一測量信號(hào)至所述紅外線感應(yīng)器。所述紅外線感應(yīng)器依據(jù)所述測量信號(hào)來進(jìn)行紅外線信號(hào)溫度測量以得到一紅外線信號(hào)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換值。所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換值傳輸至所述微處理器進(jìn)行計(jì)算以得到兩組分別依據(jù)兩個(gè)不同的預(yù)定輻射率所產(chǎn)生的溫度測量值，其中兩個(gè)不同的所述預(yù)定輻射率分別為0.95及1.00。以及兩組所述溫度測量值及所述室溫感測單元所輸出的一室溫測量溫度值通過所述輸出端口以傳輸至所述便攜式電子裝置。
[0010]本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種溫度感測方法，其包括:提供一外接式溫度感測模塊，所述外接式溫度感測模塊包括一四極接頭、一紅外線感應(yīng)器及一微處理器，所述四極接頭具有一輸出端口、一接地端口、一第一輸入端口及一第二輸入端口，所述紅外線感應(yīng)器包括一紅外線感應(yīng)單元、一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及一室溫感測單元。通過所述四極接頭將所述外接式溫度感測模塊電性連接于一便攜式電子裝置。由所述便攜式電子裝置提供一致動(dòng)信號(hào)。所述致動(dòng)信號(hào)通過所述第一輸入端口及所述第二輸入端口兩者其中之一以傳輸至所述微處理器。所述微處理器依據(jù)所述致動(dòng)信號(hào)以傳輸一測量信號(hào)至所述紅外線感應(yīng)器。所述紅外線感應(yīng)器依據(jù)所述測量信號(hào)來進(jìn)行紅外線信號(hào)溫度測量以得到一紅外線信號(hào)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換值。所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換值傳輸至所述微處理器進(jìn)行計(jì)算以得到兩組分別依據(jù)兩個(gè)不同的預(yù)定輻射率所產(chǎn)生的溫度測量公式所計(jì)算出的兩組溫度計(jì)算值。兩組所述溫度計(jì)算值及所述室溫感測單元所輸出的一室溫測量溫度值通過所述輸出端口以傳輸至所述便攜式電子裝置。所述便攜式電子裝置依據(jù)兩組所述溫度計(jì)算值及所述室溫測量溫度值以整合成一可輸入新的輻射率的準(zhǔn)確溫度測量公式。其中當(dāng)兩個(gè)不同的所述預(yù)定輻射率分別為0.95及1.00時(shí)，兩組所述溫度測量公式分別為公式1:T(0.95)4= (IR*Gain) /0.95+T(amb)4 及公式 2:T(1.00)4= (IR*Gain) +T(amb)4,且通過公式 I 及公式 2 的整理可得到公式 3:aR*Gain)=19*(T((l.95)4-T(1.Q(l)4)及公式 4:T(amb)4=20*T(1.Q(l)4-19*T(a95)4，其中Τ(α95)為物體輻射率為0.95時(shí)的絕對溫度，Iacitl)為物體輻射率為1.00時(shí)的絕對溫度，T(afflb)為室溫測量溫度值，IR為紅外線能量，Gain為所述紅外線感應(yīng)器經(jīng)過校正的靈敏度參數(shù)，其中通過公式3及公式4的整合可得所述可輸入新的輻射率的準(zhǔn)確溫度測量公式5:
其中通過公式5的整理可得公式6:T(Emis)4=T(1.QQ)4+19*K*(l/EmiS-l)，其中，Emis為所測量物體的輻射率，T(Emis)為所測量物體輻射率為 Emis 的溫度，K=T(Q.95)4-T(1.。。)4。
[0011]本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種溫度感測方法，其包括:提供一外接式溫度感測模塊，所述外接式溫度感測模塊包括一四極接頭、一紅外線感應(yīng)器及一微處理器，所述四極接頭具有一輸出端口、一接地端口、一第一輸入端口及一第二輸入端口，所述紅外線感應(yīng)器包括一紅外線感應(yīng)單元、一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及一室溫感測單元。通過所述四極接頭將所述外接式溫度感測模塊電性連接于一便攜式電子裝置。由所述便攜式電子裝置提供一致動(dòng)信號(hào)。所述致動(dòng)信號(hào)通過所述第一輸入端口及所述第二輸入端口兩者其中之一以傳輸至所述微處理器。所述微處理器依據(jù)所述致動(dòng)信號(hào)以傳輸一測量信號(hào)至所述紅外線感應(yīng)器。所述紅外線感應(yīng)器依據(jù)所述測量信號(hào)來進(jìn)行紅外線信號(hào)溫度測量以得到一紅外線信號(hào)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換值。所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換值傳輸至所述微處理器進(jìn)行計(jì)算以得到一組依據(jù)預(yù)定輻射率所產(chǎn)生的溫度測量公式所計(jì)算出的一組溫度計(jì)算值。一組所述溫度計(jì)算值及所述室溫感測單元所輸出的一室溫測量溫度值通過所述輸出端口以傳輸至所述便攜式電子裝置。所述便攜式電子裝置依據(jù)一組所述溫度計(jì)算值及所述室溫測量溫度值以整合成一可輸入新的輻射率的準(zhǔn)確溫度測量公式；其中當(dāng)所述預(yù)定輻射率為0.95時(shí)，所述溫度測量公式為公式1:T(a95)4=(IR*Gain)/0.95+T(amb)4所計(jì)算，其中Τ(α95)為物體輻射率為0.95時(shí)的絕對溫度，T(amb)為室溫測量溫度值，IR為紅外線能量，Gain為所述紅外線感應(yīng)器經(jīng)過校正的靈敏度參數(shù)，其中通過公式I的整合可得所述可輸入新的輻射率的準(zhǔn)確溫度測量公式7: (T(0.95)4-T(amb)4)*0.95=(IR*Gain)，其中通過公式 ? 的整理可得公式 8:T(Emis)4=I ((Tftl95)4_T(amb)4)*0.95)/Emis+T(amb)4，其中，Emis為所測量物體的輻射率，T(Emis)為所測量物體輻射率為Emis的溫度。
[0012]本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種溫度感測系統(tǒng)，其包括:一便攜式電子裝置、一外接式溫度感測模塊。所述便攜式電子裝置用于產(chǎn)生一致動(dòng)信號(hào)。所述外接式溫度感測模塊電性連接于所述便攜式電子裝置，其中所述外接式溫度感測模塊包括:一四極接頭、一紅外線感應(yīng)器及一微處理器。所述四極接頭具有一輸出端口、一接地端口、一第一輸入端口及一第二輸入端口。所述紅外線感應(yīng)器包括一紅外線感應(yīng)單兀、一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、一屏蔽單元及一室溫感測單元，其中所述紅外線感應(yīng)單元電性連接于所述放大器，所述放大器電性連接于所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以輸出一紅外線信號(hào)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換值。所述微處理器電性連接于所述四極接頭與所述紅外線感應(yīng)器之間。所述室溫感測單元電性連接于所述微處理器，以輸出一室溫測量溫度值。所述屏蔽單元包括一金屬殼體，其中所述紅外線感應(yīng)單元、所述放大器、所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及所述室溫感測單元都被封裝在所述金屬殼體內(nèi)，以使得所述紅外線感應(yīng)單元、所述放大器、所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及所述室溫感測單元都得到所述金屬殼體的屏蔽。
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