[发明专利]温度感测模组

说明书

本发明涉及温度感测模组，特别涉及以无源元件构成温度补偿电路的温度感测模组。

目前许多家用电器产品配置有感温模组，并以非接触式测量方式测量目标物体之温度，例如耳温枪、烤箱、以及微波炉等。该等感温模组大都具有红外线检测器(Infrared Detector)来检测目标物体的红外线强度，以测量出目标物体的温度。例如，耳温枪是以热电堆(Thermopile)感测耳膜的红外线强度，并转换成体温显示。由于以热电堆感测目标物体的温度时，热电堆的输出信号值会受到周围环境温度(ambient temperature)的影响，例如当环境温度升高时，热电堆的信号会下降。因此若仅以单一热电堆来检测目标物体的红外线强度，则会因为目标物体的周围环境温度的不同而产生测量上的误差。

美国第5,826,982号“温度感测模组(Temperature Sensing Module)”专利则揭示一种具有周围环境温度补偿功能的温度感测模组。图1即显示此种温度感测模组的基本结构。如该图所示，该温度感测模组100包含一温度感测元件110、一第一前置放大器120、一第二前置放大器130、以及一差动放大器140，其输出连接于控制单元200。温度感测元件110包含一热电堆111以及与该热电堆111紧密靠近的热敏电阻112。该热电堆111是用来感测目标物体所发出的红外线的强度，并将所产生的电信号传给第一前置放大器120，而热敏电阻112则用来感测周围环境温度，并将所产生的电信号传给第二前置放大器130。第一前置放大器120的作用为放大热电堆111的电压输出信号，而第二前置放大器130则用来放大热敏电阻112的电压输出信号。差动放大器140是放大第一前置放大器120的输出电压与第二前置放大器130的输出电压之间的差值，并输出一电压信号至后级的控制电路200。由于热敏电阻112会随着周围环境温度的变化而改变其电阻值，因此可由此电阻值的改变所产生相对的电压信号的改变来补偿热电堆111的感测误差，而解决因周围环境温度的变化所造成的误差。

但是，前述温度感测模组是以放大器130对热敏电阻112的电压输出信号予以放大，且运算放大器(Operation Amplifier)在运作时输入两端会形成一偏移电压(Offset voltage)，由于热敏电阻112的电压输出信号变化范围不大，该偏移电压也会混入热敏电阻112的电压输出信号一起放大，而造成较大误差；若要调小偏移电压就必须额外增加零件或采用较高价位的运算放大器，会增加成本。

鉴于上述问题，本发明的目的是提出一种以无源元件构成温度补偿电路从而降低误差的温度感测模组。

为实现所述目的，本发明的温度感测模组是接收目标温度感测元件的第一输入信号以及环境温度感测元件的第二输入信号，并转换成代表温度的输出电信号，该模组包含一前置放大器，它是由有源元件所构成，并接收所述目标温度感测元件的所述第一输入信号，而放大输出为目标温度信号；一温度补偿电路，是由无源元件所构成，并接收所述环境温度感测元件的所述第二输入信号，而输出为环境温度信号；以及，一加法器，接收所述目标温度信号与所述环境温度信号，并将该目标温度信号与该环境温度信号相加而输出为所述输出电信号。

图1为公知温度感测模组的基本构成；

图2为本发明的温度感测模组的信号连接图；

图3为本发明的温度感测模组的方块图；

图4为本发明的温度感测模组的电路图。

现参照附图对本发明的温度感测模组进行详细说明。

图2所示为本发明的温度感测模组的信号连接图。如该图所示，本发明的温度感测模组包括感温模组10、接收感温模组10的输出信号的信号处理模组20、以及接收信号处理模组20的输出信号的控制模组30。该感温模组10输出两种温度信号，即目标温度信号与环境温度信号。信号处理模组20即针对目标温度信号与环境温度信号进行处理，产生经过温度补偿的温度输出信号。控制模组30可根据该温度输出信号的大小显示温度，或进行其他的控制动作。

图3为本发明的信号处理模组20的方块图。如该图所示，信号处理模组20包含一接收目标温度信号I1的前置放大器21、一接收环境温度信号I2的温度补偿电路22、以及将前置放大器21的输出信号与温度补偿电路22的输出信号相加的加法器23。该加法器23的运算结果01输出至控制模组30，藉以利用控制模组30进行后续的控制动作。