[發明專利]一種熱敏傳感器及其工作方法

有效

• 申請號: 202110625217.1
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113390524B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 傅劍宇;劉超;侯影;陳大鵬
• 申請（專利權）人: 無錫物聯網創新中心有限公司
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00;G01K7/02;G01K7/22;G01K15/00;G01J5/10;G01J5/20;G01J5/28;G01J5/34
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種熱敏傳感器，其特征在于，包括：探測模塊（10）、讀出電路（20）和處理單元（30），其中，所述探測模塊（10）包括熱敏結構（101）和可測性結構（102），所述讀出電路（20）包括信號激勵電路（201）、信號讀取電路（202）和反饋調節電路（203），所述處理單元（30）包括控制器（301）、處理器（302）和存儲器（303）；所述控制器（301）分別與所述信號激勵電路（201）、熱敏結構（101）和處理器（302）連接，所述信號激勵電路（201）與所述可測性結構（102）連接，所述可測性結構（102）、熱敏結構（101）、信號讀取電路（202）、處理器（302）、存儲器（303）和反饋調節電路（203）依次連接，所述反饋調節電路（203）還連接所述熱敏結構（101）；

其中，所述控制器（301）控制所述信號激勵電路（201）產生電激勵信號，使得所述可測性結構（102）接收到所述電激勵信號后產生熱信號，所述熱敏結構（101）在所述熱信號的影響下產生測試信號，所述測試信號由所述信號讀取電路（202）讀取后輸出；

所述測試信號經所述處理器（302）處理后，提取出所述測試信號中的熱敏傳感器結構參數和校正因子，并將所述熱敏傳感器的結構參數和校正因子保存于所述存儲器（303）中，所述存儲器（303）將所述熱敏傳感器的校正因子輸入至所述反饋調節電路（203）；

所述反饋調節電路（203）根據所述熱敏傳感器的校正因子對所述控制器（301）控制下工作的熱敏結構（101）進行校準，所述熱敏結構（101）在校準后產生響應信號并經所述信號讀取電路（202）讀取后輸出；

在控制器（301）的控制下，探測模塊（10）具有兩種模式：

工作模式，即控制器（301）控制熱敏結構（101）在待測環境中產生響應信號，所述響應信號由所述信號讀取電路（202）讀取后輸出；

測試模式，即控制器（301）控制信號激勵電路（201）產生電激勵信號，使得所述可測性結構（102）接收到所述電激勵信號后產生熱信號，所述熱敏結構（101）在所述熱信號的影響下產生測試信號，所述測試信號由所述信號讀取電路（202）讀取后輸出至處理器（302）；

在控制器（301）的控制下，所述處理器（302）對所述測試信號有兩種處理方式：

熱敏傳感器的結構參數提取，即所述測試信號經所述處理器（302）中的測試算法處理以提取出所述熱敏傳感器的結構參數；

熱敏傳感器的校正因子提取，即所述測試信號經所述處理器（302）中的漂移算法處理以提取出所述熱敏傳感器的校正因子；

在控制器（301）的控制下，生成的熱敏傳感器的結構參數和校正因子，經所述處理器（302）中的確定算法判斷其準確性；

在控制器（301）的控制下，所述熱敏傳感器的結構參數和校正因子保存于存儲器（303），及所述處理器（302）基于所述熱敏傳感器的結構參數，利用診斷算法確定所述熱敏傳感器的狀態，若所述熱敏傳感器被診斷為故障時，進行熱敏傳感器狀態報警；若所述熱敏傳感器被診斷為正常時，通過反饋調節電路（203）或校準算法依據所述熱敏傳感器的校正因子對所述工作模式下的熱敏結構（101）進行校準，所述熱敏結構（101）產生校準后的響應信號，并由所述信號讀取電路（202）讀取后輸出。

2.根據權利要求1所述的熱敏傳感器，其特征在于，所述熱敏結構（101）為能夠將熱信號轉換為電信號的結構，所述熱敏結構（101）中具有熱敏元件（1011），所述熱敏元件（1011）為熱釋電材料、熱電阻、熱電偶或二極管。

3.根據權利要求1所述的熱敏傳感器，其特征在于，所述可測性結構（102）為能夠將電信號轉化為熱信號的結構，所述可測性結構（102）中具有電熱元件（1022），所述電熱元件（1022）為電阻或二極管。

4.根據權利要求1所述的熱敏傳感器，其特征在于，所述熱敏結構（101）和可測性結構（102）獨立使用或者兩者組合使用。

5.根據權利要求1所述的熱敏傳感器，其特征在于，所述電激勵信號為方波信號、正弦波信號、離散脈沖信號或隨機信號。