[發明專利]用于對傳感器操作進行熱調節的系統和方法

有效

• 申請號: 201580078906.8
• 申請日: 2015-04-20
• 公開（公告）號: CN107533339B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 潘國秀;石仁利
• 申請（專利權）人: 深圳市大疆創新科技有限公司
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30;G01C25/00;B64C39/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

提供了用于校準和調節傳感器(101)的溫度的系統和方法?？梢蕴峁┮粋€或多個溫度調節裝置(102)來調節傳感器(101)的溫度。可以提供溫度調節裝置(102)中的一個或多個來執行校準以確定傳感器偏壓與傳感器溫度之間的關系。一個或多個溫度調節裝置(102)可以內置到傳感器(101)中。

背景技術

傳感器測量值可能隨傳感器操作溫度的變化而產生不同零偏。在一些情況下，可以進行校準來確定傳感器零偏與傳感器操作溫度之間的關系，以使得可以通過對傳感器的操作溫度的變化進行補償來使傳感器測量值更為準確。所述校準可能隨時間推移而發生偏移。用戶可能需要將傳感器返給制造商來重新校準所述傳感器。在一些情況下，在其內校準傳感器的溫度范圍可能限于較窄的溫度范圍。

發明內容

本發明提供了用于校準和調節傳感器的溫度的系統和方法。可以提供一個或多個溫度調節裝置來調節所述傳感器的溫度?？梢蕴峁┧鰷囟日{節裝置中的一個或多個來執行校準以確定傳感器零偏與傳感器溫度之間的關系。所述一個或多個溫度調節裝置可以內置到所述傳感器中。

本公開的一方面提供了一種用于維持傳感器的穩定操作的熱調節系統，所述系統包括：傳感器；一個或多個溫度調節裝置，其(1)與所述傳感器熱連通，(2)被配置用于在所述傳感器的操作之前(a)將所述傳感器的溫度從初始溫度調節至預定溫度并且(b)記錄在(i)所述初始溫度、(ii)所述預定溫度以及(iii)所述初始溫度與所述預定溫度之間的一個或多個中間溫度下的傳感器零偏，并且(3)被配置用于將所述傳感器的溫度從起始溫度調節至操作溫度；以及與所述傳感器和所述一個或多個溫度調節裝置通信的一個或多個處理器，所述一個或多個處理器被編程用于基于在所記錄的(1)所述起始溫度與所述預定溫度之間的一個或多個中間溫度以及(2)所述預定溫度下的傳感器零偏來校正所述傳感器的傳感器測量值。

本公開的另一方面提供了一種調節傳感器單元的溫度的方法，所述方法包括：通過從一個或多個溫度調節裝置提供熱刺激來校準所述傳感器，所述一個或多個溫度調節裝置(1)與所述傳感器熱連通并且(2)被配置用于在所述傳感器的操作之前(a)將所述傳感器的溫度從初始溫度調節至預定溫度并且(b)記錄在(i)所述初始溫度、(ii)所述預定溫度以及(iii)所述初始溫度與所述預定溫度之間的一個或多個中間溫度下的傳感器零偏；利用溫度傳感器來感測所述傳感器的溫度；從一個或多個溫度調節裝置提供熱刺激，所述一個或多個溫度調節裝置(1)與所述傳感器熱連通并且(2)被配置用于將所述傳感器的所述溫度從起始溫度調節至操作溫度；以及基于所記錄的在(1)所述起始溫度與所述預定溫度之間的一個或多個中間溫度以及(2)所述預定溫度下的傳感器零偏來校正所述傳感器的傳感器測量值。

在一些實施方式中，所述一個或多個溫度調節裝置可以按預定溫度變化率將所述傳感器的溫度從初始溫度調節至預定溫度。所述一個或多個溫度調節裝置可以按操作溫度變化率將所述傳感器的溫度從起始溫度調節至操作溫度。在一些情況下，所述一個或多個溫度調節裝置和所述傳感器可以安裝在共用基底或共用芯片上?？梢栽谒龀跏紲囟扰c所述預定溫度之間的一個或多個中間整數溫度下記錄所述傳感器零偏。在一些情況下，通過在所述傳感器的操作之前記錄所述傳感器零偏時所處的第一值與第二值之間進行插值來校正處于所述傳感器的操作之前可以記錄傳感器零偏時所處的值之外的溫度值。例如，所述插值可以是線性插值。

在一些實施方式中，所述一個或多個溫度調節裝置中的至少一個可以是加熱器?；蛘?，所述一個或多個溫度調節裝置中的至少一個可以是冷卻裝置。在一些實施方式中，所述傳感器可以是慣性測量單元(IMU)。例如，所述IMU可以包括微機電系統(MEMS)傳感器?；蛘?，所述傳感器可以是陀螺儀。任選地，所述傳感器可以是傳感器陣列。在一些情況下，所述共用基底可以是印刷電路板(PCB)。