溫度傳感器和使用該溫度傳感器的裝置以及溫度測(cè)定方法制造方法及圖紙

溫度傳感器具備第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元、第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元、以及運(yùn)算部。第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元測(cè)定從物體輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第一電壓。第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元測(cè)定從物體的周邊輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第二電壓。運(yùn)算部根據(jù)第一電壓計(jì)算出物體的輸出溫度，根據(jù)第二電壓計(jì)算出物體的周邊溫度，并根據(jù)周邊溫度對(duì)輸出溫度進(jìn)行修正，從而計(jì)算出物體的溫度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本公開(kāi)涉及測(cè)定物體的溫度的溫度傳感器和使用該溫度傳感器的裝置以及溫度測(cè)定方法。
技術(shù)介紹
作為測(cè)定食品等物體的溫度的溫度傳感器，在烹調(diào)裝置等中使用紅外線(xiàn)傳感器。專(zhuān)利文獻(xiàn)1的紅外線(xiàn)傳感器信號(hào)的修正方法具有第一修正步驟和第二修正步驟。第一修正步驟具有與基于環(huán)境溫度的補(bǔ)償修正量A相加或相減的步驟。第二修正步驟在第一修正步驟之后進(jìn)行，具有與基于環(huán)境溫度的修正系數(shù)B相乘的步驟。當(dāng)從測(cè)定對(duì)象物輻射的紅外線(xiàn)到達(dá)紅外線(xiàn)傳感器部時(shí)，與紅外線(xiàn)能量對(duì)應(yīng)的紅外線(xiàn)傳感器信號(hào)SIR作為電壓值輸出。在第一修正步驟中，將根據(jù)環(huán)境溫度求出的補(bǔ)償修正量A與紅外線(xiàn)傳感器信號(hào)SIR進(jìn)行相加或相減，從而得到第一修正信號(hào)。在此，補(bǔ)償修正量A是根據(jù)紅外線(xiàn)傳感器裝置的紅外線(xiàn)傳感器部的種類(lèi)和環(huán)境溫度的函數(shù)來(lái)確定的修正量。補(bǔ)償修正量A用包含環(huán)境溫度的3次和/或2次的項(xiàng)的函數(shù)表示。關(guān)于補(bǔ)償修正量A，例如在環(huán)境溫度不同的多個(gè)條件下對(duì)恒定溫度的測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行測(cè)定。然后，根據(jù)此時(shí)的紅外線(xiàn)傳感器信號(hào)在橫軸標(biāo)示環(huán)境溫度，并在縱軸標(biāo)示紅外線(xiàn)傳感器信號(hào)，從而作為環(huán)境溫度的函數(shù)而得到補(bǔ)償修正量A。即，確定各環(huán)境溫度下的補(bǔ)償修正量A。接著，當(dāng)作為第二修正步驟將第一修正信號(hào)與根據(jù)環(huán)境溫度求出的修正系數(shù)B相乘時(shí)，可得到相對(duì)于環(huán)境溫度大致恒定的第二修正信號(hào)。在此，修正系數(shù)B是沒(méi)有單位的系數(shù)，與將第一修正信號(hào)與補(bǔ)償修正量A進(jìn)行相加或相減之后得到的信號(hào)進(jìn)行相乘。公開(kāi)了如下內(nèi)容，即，通過(guò)像上述那樣進(jìn)行兩個(gè)階段的修正，從而進(jìn)行基于環(huán)境溫度的修正。此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2的溫度傳感器具備紅外線(xiàn)傳感器、熱敏電阻、以及運(yùn)算部。紅外線(xiàn)傳感器由熱電堆構(gòu)成，并將熱能變換為電能。熱敏電阻測(cè)定紅外線(xiàn)傳感器的溫度。運(yùn)算部由IC元件構(gòu)成，基于紅外線(xiàn)傳感器和熱敏電阻的輸出電壓來(lái)運(yùn)算作為測(cè)定對(duì)象的物體的溫度。在該紅外線(xiàn)傳感器中，利用熱敏電阻測(cè)定紅外線(xiàn)傳感器的溫度，并基于熱敏電阻的輸出電壓對(duì)紅外線(xiàn)傳感器的輸出電壓進(jìn)行修正。在先技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2012-78160號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2012-13517號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本公開(kāi)的溫度傳感器具備第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元、第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元、以及運(yùn)算部。第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元測(cè)定從物體輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第一電壓。第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元測(cè)定從物體的周邊輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第二電壓。運(yùn)算部根據(jù)第一電壓計(jì)算出物體的輸出溫度，根據(jù)第二電壓計(jì)算出物體的周邊溫度，并根據(jù)周邊溫度對(duì)輸出溫度進(jìn)行修正，從而計(jì)算出物體的溫度。此外，本公開(kāi)的裝置除了具備上述溫度傳感器以外，還具備按照來(lái)自運(yùn)算部的修正信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作的動(dòng)作部。此外，在本公開(kāi)的溫度測(cè)定方法中，測(cè)定從物體輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第一電壓，測(cè)定從物體的周邊輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第二電壓，根據(jù)第一電壓計(jì)算出物體的輸出溫度，根據(jù)第二電壓計(jì)算出物體的周邊溫度，根據(jù)周邊溫度對(duì)輸出溫度進(jìn)行修正，從而計(jì)算出物體的溫度。附圖說(shuō)明圖1是基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的剖視圖。圖2是基于本實(shí)施方式的、去掉封裝件蓋的狀態(tài)下的溫度傳感器的立體圖。圖3是基于本實(shí)施方式的、從開(kāi)口部觀(guān)察的封裝件蓋的立體圖。圖4是具有基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的裝置的剖視圖。圖5是基于本實(shí)施方式的紅外線(xiàn)傳感器的主要部分頂視圖。圖6是基于本實(shí)施方式的紅外線(xiàn)傳感器的主要部分頂視圖。圖7是圖6的線(xiàn)7-7處的剖視圖。圖8是基于本實(shí)施方式的紅外線(xiàn)傳感器的等效電路圖。圖9是具有基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的裝置的框圖。圖10是示出基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的探測(cè)區(qū)域的圖。圖11是示出在基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的修正中使用的高斯濾波器的圖。圖12是示出在基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的修正中使用的二次微分濾波器的圖。圖13是示出基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。具體實(shí)施方式在以往的溫度傳感器中，修正的方法復(fù)雜。此外，因?yàn)槭褂酶叽蔚暮瘮?shù)，所以運(yùn)算處理復(fù)雜，且處理時(shí)間長(zhǎng)。因此，需要高性能的運(yùn)算電路。進(jìn)而，難以充分反映物體的周邊溫度的影響。(實(shí)施方式)以下，使用附圖對(duì)本實(shí)施方式的溫度傳感器進(jìn)行說(shuō)明。圖1是基于本實(shí)施方式的溫度傳感器1的剖視圖。圖2是基于本實(shí)施方式的、去掉封裝件蓋25的狀態(tài)下的溫度傳感器1的立體圖。圖3是基于本實(shí)施方式的、從開(kāi)口部觀(guān)察的封裝件蓋25的立體圖。圖4是具有基于本實(shí)施方式的溫度傳感器1的裝置5的剖視圖。圖5是基于本實(shí)施方式的紅外線(xiàn)傳感器2的主要部分頂視圖。圖6是基于本實(shí)施方式的紅外線(xiàn)傳感器2的主要部分頂視圖。圖7是圖6的線(xiàn)7-7處的剖視圖。圖8是基于本實(shí)施方式的紅外線(xiàn)傳感器2的等效電路圖。圖9是具有基于本實(shí)施方式的溫度傳感器1的裝置5的框圖。另外，為了使結(jié)構(gòu)易懂，在圖5、圖6中省略了層間絕緣膜44和鈍化膜46。本公開(kāi)的溫度傳感器1具備第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元、第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元、以及運(yùn)算部7。第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元測(cè)定從物體6輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第一電壓(輸出電壓)。第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元測(cè)定從物體6的周邊輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第二電壓(輸出電壓)。運(yùn)算部7根據(jù)第一電壓計(jì)算出物體6的輸出溫度Tout，根據(jù)第二電壓計(jì)算出物體6的周邊溫度Tamb，并根據(jù)周邊溫度Tamb對(duì)輸出溫度Tout進(jìn)行修正，從而計(jì)算出物體6的溫度Tobj。另外，在本實(shí)施方式中，紅外線(xiàn)傳感器2兼用作第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元和第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元。但是，也可以使用獨(dú)立的紅外線(xiàn)傳感器來(lái)構(gòu)成第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元和第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元。以下，對(duì)溫度傳感器1進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。溫度傳感器1具有紅外線(xiàn)傳感器2(紅外線(xiàn)測(cè)定單元)和運(yùn)算部7。運(yùn)算部7具有IC元件3。紅外線(xiàn)傳感器2和運(yùn)算部7容納在封裝件4中。溫度傳感器1裝配到裝置5(參照?qǐng)D4)。紅外線(xiàn)傳感器2測(cè)定物體6的溫度，并輸出輸出信號(hào)。運(yùn)算部7對(duì)來(lái)自紅外線(xiàn)傳感器2的輸出信號(hào)進(jìn)行修正，并向設(shè)置于裝置5的動(dòng)作部8發(fā)送修正信號(hào)。動(dòng)作部8按照來(lái)自運(yùn)算部7的修正信號(hào)使裝置5動(dòng)作。另外，在本實(shí)施方式中，將溫度傳感器1的探測(cè)區(qū)域70(參照?qǐng)D10)、和測(cè)定對(duì)象的物體6的與溫度傳感器1對(duì)置的面設(shè)為正方形。而且，在圖4中，將被探測(cè)的測(cè)定對(duì)象的物體6的面積S1的一邊設(shè)為邊P1，并將與溫度傳感器1的探測(cè)區(qū)域70對(duì)應(yīng)的面積S2的一邊設(shè)為邊P2。如圖1所示，封裝件4具有封裝件主體24和封裝件蓋25。封裝件主體24具有電磁屏蔽層32和由絕緣材料構(gòu)成的基體30。紅外線(xiàn)傳感器2和運(yùn)算部7橫向并列地安裝在基體30。封裝件蓋25與封裝件主體24氣密地接合，以便將紅外線(xiàn)傳感器2和運(yùn)算部7包圍。封裝件蓋25由金屬帽26和紅外線(xiàn)透射構(gòu)件28構(gòu)成。金屬帽26設(shè)置在封裝件主體24的表面。在金屬帽26的與紅外線(xiàn)傳感器2對(duì)應(yīng)的部位，形成有開(kāi)口部27。紅外線(xiàn)透射構(gòu)件28將開(kāi)口部27堵塞，并且使紅外線(xiàn)透射。在紅外線(xiàn)傳感器2的上方配置有紅外線(xiàn)透射構(gòu)件28。紅外線(xiàn)透射構(gòu)件28由透鏡構(gòu)成。紅外線(xiàn)透射構(gòu)件28使紅外線(xiàn)向紅外線(xiàn)傳感器2匯聚。另外，雖然在本實(shí)施方式中作為紅外線(xiàn)透射構(gòu)件28使用了透鏡，但是紅外線(xiàn)透射構(gòu)件28不限于透鏡，例如，也可以是平板狀的物質(zhì)。紅外線(xiàn)傳感器2具有像素部13(非接觸式紅外線(xiàn)探測(cè)元件)、布線(xiàn)部(未圖示)、以及端子部(未圖示)。像素部13具有熱型紅外線(xiàn)檢測(cè)部11和像素切換部40。在熱型紅外線(xiàn)檢測(cè)部11埋設(shè)有作為熱電變換部的感溫本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種溫度傳感器，具備：第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元，測(cè)定從物體輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第一電壓；第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元，測(cè)定從所述物體的周邊輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第二電壓；以及運(yùn)算部，根據(jù)所述第一電壓計(jì)算出所述物體的輸出溫度，根據(jù)所述第二電壓計(jì)算出所述物體的周邊溫度，通過(guò)根據(jù)所述周邊溫度對(duì)所述輸出溫度進(jìn)行修正，從而計(jì)算出所述物體的溫度。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】2014.05.30 JP 2014-1120971.一種溫度傳感器，具備：第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元，測(cè)定從物體輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第一電壓；第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元，測(cè)定從所述物體的周邊輻射的紅外線(xiàn)，并輸出第二電壓；以及運(yùn)算部，根據(jù)所述第一電壓計(jì)算出所述物體的輸出溫度，根據(jù)所述第二電壓計(jì)算出所述物體的周邊溫度，通過(guò)根據(jù)所述周邊溫度對(duì)所述輸出溫度進(jìn)行修正，從而計(jì)算出所述物體的溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其中，所述第一紅外線(xiàn)測(cè)定單元和所述第二紅外線(xiàn)測(cè)定單元由一個(gè)紅外線(xiàn)傳感器構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度傳感器，其中，所述紅外線(xiàn)傳感器具有配置為二維狀的多個(gè)像素部，根據(jù)所述多個(gè)像素部之中的、四角的像素部的電壓計(jì)算出所述第二電壓，根據(jù)所述多個(gè)像素部之中的、除所述四角的像素部以外的其它像素部的電壓計(jì)算出所述第一電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度傳感器，其中，所述紅外線(xiàn)傳感器具有配置為一維狀的多個(gè)像素部，根據(jù)所述多個(gè)像素部之中的、兩端的像素部的電壓計(jì)算出所述第二電壓，根據(jù)所述多...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：山中浩，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP