[发明专利]自校准风扇

说明书

技术领域

本发明针对供冷却在电子设备中建立的电路使用的风扇。更特别地，本发明提供能够通过使用成本有效的中低容限元件部分(componentry)而不采用电路微调或舍弃大量的单元、实时响应要被冷却的区域或装置的环境温度中的细微波动的高度精确且高度热敏的电子冷却风扇。

背景技术

现代电子装置具有在长时间工作时保留热的倾向，这种倾向最终妨碍设备的适当的功能。因此需要诸如风扇的内部冷却系统以维持系统完整性并确保适当的性能。但是，冷却风扇带来一系列缺点，其中最显著的是不希望有的噪声和不必要的功率消耗。当要求风扇以单一速度运行或保持关时，这些缺点特别明显。为了克服这些缺点，构思了变速风扇。

但是，即使对于变速风扇的设计也在以足够的精度测量要被冷却的区域或电路的温度时存在困难。在较宽的温度范围上进行校准测量会十分困难和昂贵-特别是考虑到为了节省成本测量电路的元件部分常被制造为中低容限。因此，构思了能够以高度成本有效的方式在较宽的温度范围上校准温度测量的连续变速风扇。

相关技术属于两大类：具有速度控制的风扇和用于传感器设备的校准装置。

具有速度控制的风扇

关于具有速度控制的风扇的相关技术包含智能风扇系统，该智能风扇系统包含具有存储器的微控制器和对包含与其连接的温度感测装置的主计算机系统的接口。通过通信信号，微控制器通过使用存储在存储器中的速度-温度曲线、响应被检测的温度、根据多个控制指令调整风扇电机的转速。各控制器是风扇专用的，即，主机设计专用的外部风扇控制器板以控制专用风扇。通过在制造时设计各个外部风扇控制器，实现与温度输入匹配的适当的电压和随后的风扇电机旋转。

相关技术还公开了供计算机使用的冷却风扇速度控制。在检测系统配置后的自动模式中，从存储在存储器中的风扇速度表将冷却风扇开始速度取入系统控制器中。在操作期间，冷却风扇速度响应由环境空气温度传感器感测的温度升高或降低。在制造期间，适当的风扇速度表被写入控制器的存储器中，并且很容易在任何时间被重写以反映数据的变化。

在相关技术中还公开了用于冷却建筑物或其它住宅内的诸如房间的建筑空间的微处理器控制的风扇。该风扇具有响应控制信号并被具有第一和第二端子和第一预定频率的电源激发的电机。该系统需要：用于选择希望的温度并提供代表其的第一电信号的装置、用于感测实际温度并提供代表其的第二电信号的装置、和优选为微处理器的用于接收、采样和解释第一和第二电信号的装置。微处理器从而关于测量的差值的大小控制风扇的速度。

通过使用用于通过控制驱动室内吹风机的电机的速度或转矩确定加热、通风和空调(HVAC)单元的气流速度的系统控制信号，驱动HVAC的室内吹风机的系统也是可用的。具有可选的模数编解码器和可编程非易失性(PVN)存储器的微处理器根据可被存储在PVN中的各种系统参数，使用电机控制信号控制电机的操作。电机控制信号响应诸如由恒温器提供的温度信号的系统控制提供的多个系统控制信号、通过微处理器被提供给用于速度或转矩控制的电转换电机(ECM)。微处理器响应系统控制信号限定ECM的操作代码。诸如恒温器的系统控制器激活指示电机在某一速度或转矩下操作的空调命令，以驱动风扇在某一时间周期内传送规定的气流。

传感器设备的校准

传感器设备的技术还包括校准计算机系统中的模拟传感器测量的方法。通过将诸如温度(环境温度或特定电路部件的温度)或电压的模拟传感器测量，与通过从在制造过程中存储在存储器中的一组曲线限定的值读取两个这种值(诸如斜率和截距)产生的校准曲线相比较，产生校准的测量。在制造过程中取得的至少两个基准传感器测量的结果与校准刻度相比较，然后用于通过使用初始校准的值的线性算法校准可能不精确的系统内模拟传感器测量。在操作期间，通过使用模拟传感器测量结果和从存储装置读取的限定曲线的值计算校准的结果。在制造过程期间，通过首先使计算机机箱内的环境温度达到已知的校准的温度并然后执行传感器测量操作，进行各温度测量。

相关技术还公开了用于冷却建筑物或其它住宅内的诸如房间的建筑空间的微处理器控制的风扇。该风扇具有响应控制信号并被具有第一和第二端子和第一预定频率的电源激发的电机。该系统包括：用于选择希望的温度并提供代表其的第一电信号的装置、用于感测实际温度并提供代表其的第二电信号的装置、和优选为微处理器的用于接收、采集和解释第一和第二电信号的装置。微处理器从而关于测量的差值的幅度控制风扇的速度。