遠(yuǎn)程溫度感測(cè)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程溫度感測(cè)，并且具體地涉及使用p-n結(jié)的遠(yuǎn)程溫度感測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002] 準(zhǔn)確地測(cè)量溫度的能力，對(duì)于設(shè)備和/或系統(tǒng)的操作可以是有益的。在一些示例 中，p-n結(jié)可以用來(lái)測(cè)量溫度。由于它們的物理性質(zhì)的影響，跨p-n結(jié)的電壓降可以通過(guò)下 式（1)而與P-n結(jié)的溫度有關(guān)，其中V t是跨p-n結(jié)的電壓降，K是玻耳茲曼常數(shù)（例如~ 1. 380*10 23焦耳每開(kāi)爾文度），T是p-n結(jié)以開(kāi)爾文度為單位的絕對(duì)溫度，并且q是基本電 荷（例如~1.602*10 19庫(kù)侖）。
[0003]
(1)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在一些示例中，可能不希望將p-n結(jié)定位在通過(guò)使用跨p-n結(jié)的電壓降來(lái)確定p-n 結(jié)的溫度的設(shè)備和/或系統(tǒng)附近。換而言之，可能希望，基于跨P-n結(jié)的電壓來(lái)確定遠(yuǎn)程地 定位的p-n結(jié)的溫度。在一些示例中，一個(gè)或者多個(gè)連接元件可以用來(lái)將遠(yuǎn)程地定位的p-n 結(jié)連接到確定p-n結(jié)的溫度的設(shè)備。
[0005] -般而言，本公開(kāi)內(nèi)容涉及用于減少由在遠(yuǎn)程p-n結(jié)與確定遠(yuǎn)程p-n結(jié)的溫度的 設(shè)備之間的連接元件（例如串聯(lián)電阻）引入的誤差的技術(shù)。作為一個(gè)示例，設(shè)備可以執(zhí)行一 個(gè)或者多個(gè)操作以抵消誤差，從而所確定的溫度不是關(guān)于由連接元件引入的誤差的函數(shù)。 作為另一示例，設(shè)備可以執(zhí)行一個(gè)或者多個(gè)操作，以確定由連接元件引入的誤差，從而誤差 是用于確定溫度的已知數(shù)量。
[0006] 在一個(gè)示例中，一種方法包括通過(guò)設(shè)備來(lái)確定多個(gè)電壓值，每個(gè)電壓值與在遠(yuǎn)程 P-n結(jié)被偏置在不同的相應(yīng)電流電平下之時(shí)跨遠(yuǎn)程p-n結(jié)的相應(yīng)電壓降對(duì)應(yīng)，其中該多個(gè) 電壓值中的每個(gè)電壓值是關(guān)于至少以下各項(xiàng)的函數(shù)：不同的相應(yīng)電流電平之一、遠(yuǎn)程P-n 結(jié)的溫度、以及在設(shè)備與遠(yuǎn)程P-n結(jié)之間的串聯(lián)電阻。在這一示例中，該方法也包括通過(guò)設(shè) 備來(lái)基于在該多個(gè)電壓值中的至少三個(gè)電壓值之間的差值來(lái)確定中間值，其中中間值不是 關(guān)于串聯(lián)電阻的函數(shù)。在這一示例中，該方法也包括通過(guò)設(shè)備來(lái)基于該中間值來(lái)確定遠(yuǎn)程 P-n結(jié)的溫度，從而溫度不是關(guān)于串聯(lián)電阻的函數(shù)。
[0007] 在另一示例中，一種設(shè)備包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換器，被配置用于確定多個(gè)電壓值，每個(gè)電 壓值與在遠(yuǎn)程P-n結(jié)被偏置在不同的相應(yīng)電流電平下之時(shí)跨遠(yuǎn)程p-n結(jié)的相應(yīng)電壓降對(duì) 應(yīng)，其中該多個(gè)電壓值中的每個(gè)電壓值是關(guān)于至少以下各項(xiàng)的函數(shù)：不同的相應(yīng)電流電平 之一、遠(yuǎn)程p-n結(jié)的溫度、以及在設(shè)備與遠(yuǎn)程p-n結(jié)之間的串聯(lián)電阻。在這一示例中，該設(shè) 備也包括：一個(gè)或者多個(gè)處理器，被配置用于基于在該多個(gè)電壓值中的至少三個(gè)電壓值之 間的差值來(lái)確定中間值，其中該中間值不是關(guān)于串聯(lián)電阻的函數(shù)，其中該一個(gè)或者多個(gè)處 理器還被配置用于通過(guò)設(shè)備來(lái)基于該中間值來(lái)確定遠(yuǎn)程P-n結(jié)的溫度，從而溫度不是關(guān)于 串聯(lián)電阻的函數(shù)。
[0008] 在另一示例中，一種設(shè)備包括：用于確定多個(gè)電壓值的裝置，每個(gè)電壓值與在遠(yuǎn)程 p-n結(jié)被偏置在不同的相應(yīng)電流電平下之時(shí)跨遠(yuǎn)程p-n結(jié)的相應(yīng)電壓降對(duì)應(yīng)，其中該多個(gè) 電壓值中的每個(gè)電壓值是關(guān)于至少以下各項(xiàng)的函數(shù)：相應(yīng)電流電平之一、遠(yuǎn)程p-n結(jié)的溫 度、以及在設(shè)備與遠(yuǎn)程P-n結(jié)之間的串聯(lián)電阻。在這一示例中，該設(shè)備也包括用于基于在該 多個(gè)電壓值中的至少三個(gè)電壓值之間的差值來(lái)確定中間值的裝置，其中該中間值不是關(guān)于 串聯(lián)電阻的函數(shù)。在這一示例中，該設(shè)備也包括用于基于該中間值來(lái)確定遠(yuǎn)程P-n結(jié)的溫 度、從而溫度不是關(guān)于串聯(lián)電阻的函數(shù)的裝置。
[0009] 在另一示例中，一種方法包括通過(guò)設(shè)備來(lái)確定多個(gè)值，每個(gè)值與在遠(yuǎn)程p-n結(jié)被 偏置在不同的相應(yīng)電流電平下之時(shí)測(cè)量跨遠(yuǎn)程P-n結(jié)的相應(yīng)電壓降的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)的 相應(yīng)占空比對(duì)應(yīng)，其中多個(gè)值中的每個(gè)值是關(guān)于至少以下各項(xiàng)的函數(shù)：不同的相應(yīng)電流電 平之一、遠(yuǎn)程p-n結(jié)的溫度、以及在模數(shù)轉(zhuǎn)換器與遠(yuǎn)程p-n結(jié)之間的串聯(lián)電阻。在這一示例 中，該方法也包括通過(guò)設(shè)備來(lái)基于在該多個(gè)值中的至少兩個(gè)值之間的差值來(lái)確定在ADC與 遠(yuǎn)程P-n結(jié)之間的串聯(lián)電阻。在這一示例中，該方法也包括通過(guò)設(shè)備來(lái)確定遠(yuǎn)程P-n結(jié)的 溫度，作為關(guān)于確定的串聯(lián)電阻的函數(shù)。
[0010] 在另一示例中，一種設(shè)備包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)，被配置用于確定多個(gè)值，每個(gè) 值與在遠(yuǎn)程P-n結(jié)被偏置在不同的相應(yīng)電流電平下之時(shí)在ADC測(cè)量跨遠(yuǎn)程p-n結(jié)的相應(yīng)電 壓降之時(shí)ADC的相應(yīng)占空比對(duì)應(yīng)，其中該多個(gè)值中的每個(gè)值是關(guān)于至少以下各項(xiàng)的函數(shù)： 不同的相應(yīng)電流電平之一、遠(yuǎn)程P-n結(jié)的溫度、以及在模數(shù)轉(zhuǎn)換器與遠(yuǎn)程p-n結(jié)之間的串聯(lián) 電阻。在這一示例中，該設(shè)備也包括：一個(gè)或者多個(gè)處理器，被配置用于基于在該多個(gè)值中 的至少兩個(gè)值之間的差值來(lái)確定在ADC與遠(yuǎn)程p-n結(jié)之間的未知電阻，其中一個(gè)或者多個(gè) 處理器還被配置用于確定遠(yuǎn)程P-n結(jié)的溫度作為關(guān)于確定的串聯(lián)電阻的函數(shù)。
[0011] 在附圖和以下說(shuō)明中，闡述這些示例和其它示例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明的其它特征、目的 和優(yōu)點(diǎn)將由說(shuō)明和附圖中以及從權(quán)利要求中而顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)，圖示包括用于確定遠(yuǎn)程p-n結(jié)的溫 度的設(shè)備的示例系統(tǒng)的概念圖。
[0013] 圖2是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)，圖示可以包括示例系統(tǒng)的示例設(shè)備 的細(xì)節(jié)的框圖，示例系統(tǒng)包括用于確定遠(yuǎn)程P-n結(jié)的溫度的示例設(shè)備。
[0014] 圖3是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)，圖示被配置用于確定遠(yuǎn)程p-n結(jié)的 溫度的設(shè)備的示例操作的流程圖。
[0015] 圖4是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)，圖示被配置用于確定遠(yuǎn)程p-n結(jié)的 溫度的設(shè)備的示例操作的流程圖。
[0016] 圖5是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)，圖示在電池的充電電流與溫度之間 的不例關(guān)系的圖表。
[0017] 圖6是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)，圖示電池的示例溫度水平的圖表。
[0018] 圖7是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)，圖示包括用于確定物理地位于電池 附近的遠(yuǎn)程P-n結(jié)的溫度的設(shè)備的示例系統(tǒng)的概念圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 一般而言，本公開(kāi)內(nèi)容涉及用于減少由在遠(yuǎn)程P-η結(jié)與確定遠(yuǎn)程p-n結(jié)的溫度的 設(shè)備之間的連接元件（例如串聯(lián)電阻）引入的誤差的技術(shù)。作為一個(gè)示例，設(shè)備可以執(zhí)行一 個(gè)或者多個(gè)操作以抵消誤差，從而所確定的溫度不是關(guān)于由連接元件引入的誤差的函數(shù)。 作為另一示例，設(shè)備可以執(zhí)行一個(gè)或者多個(gè)操作以確定由連接元件引入的誤差，從而誤差 是用于確定溫度的已知數(shù)量。
[0020] 根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)，設(shè)備可以基于在多個(gè)電壓值之間的差值來(lái) 確定遠(yuǎn)程P-n結(jié)的溫度，每個(gè)電壓差值與在遠(yuǎn)程p-n結(jié)被偏置在用于測(cè)量每個(gè)相應(yīng)電壓降 的不同的相應(yīng)電流電平下之時(shí)跨遠(yuǎn)程P-n結(jié)的相應(yīng)電壓降對(duì)應(yīng)。
[0021] 在一些示例中，模擬手段可以用來(lái)消除串聯(lián)電阻。例如，可以選擇兩對(duì)供應(yīng)電流 (sourcing current)，從而在第一對(duì)供應(yīng)電流與第二對(duì)供應(yīng)電流之間的差值相同。用第一 對(duì)電流源，可以生成第一電壓差值，該第一電壓差值與跨用第一對(duì)供應(yīng)電流的第一電流來(lái) 偏置的遠(yuǎn)程P-n結(jié)的第一電壓降與跨用第一對(duì)供應(yīng)電流的第二電流來(lái)偏置的遠(yuǎn)程p-n結(jié)的 第二電壓降之間的差值對(duì)應(yīng)。相似地，可以用第二電流對(duì)來(lái)生成第二電壓差值。通過(guò)將第 一和第二電壓差值相減，可以自動(dòng)地消除跨串聯(lián)電阻的電壓降。
[0022] 在一些示例中，數(shù)字手段可以用來(lái)消除串聯(lián)電阻。例如，可以用具有希望的電流比 的第一電流對(duì)來(lái)生成第一電壓差值。可以執(zhí)行第一數(shù)字化，并且可以存儲(chǔ)其結(jié)果?？梢杂?具有不同絕對(duì)值、但是具有與第一電流對(duì)精確相同的電流比的第二電流對(duì)，來(lái)生成第二電 壓差值。然后可以執(zhí)行第二數(shù)字化，并且可以存儲(chǔ)其結(jié)果。在兩個(gè)數(shù)字地存儲(chǔ)的結(jié)果之間 的差值可以產(chǎn)生關(guān)于跨串聯(lián)電阻的電壓降的信息，并且可以經(jīng)由數(shù)字手段來(lái)補(bǔ)償。
[0023] 根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)，設(shè)備可以基于多個(gè)值來(lái)確定由連接元件引 入的串聯(lián)電阻的值，并且在確定遠(yuǎn)程P-n結(jié)的溫度時(shí)使用串聯(lián)電阻的該確定的值，該多個(gè) 值中的每個(gè)值與在遠(yuǎn)程P-n結(jié)被偏置在不同的相應(yīng)電流電平下之時(shí)測(cè)量跨遠(yuǎn)程p-n結(jié)的相 應(yīng)電壓降的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的相應(yīng)占空比對(duì)應(yīng)。以這一方式，設(shè)備可以減少誤差對(duì)溫度確定的 影響。
[0024] 圖1是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)的、包括用于確定遠(yuǎn)程p-n結(jié)的溫度 的設(shè)備的示例系統(tǒng)2的概念圖。如圖1的示例中所示，系統(tǒng)2可以包括設(shè)備4、p-n結(jié)6和 連接元件8。設(shè)備4的示例可以包括但不限于一個(gè)或者多個(gè)處理器，包括一個(gè)或者多個(gè)微處 理器、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP)、專用集成電路（ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA)、或者任何 其它等效的集成或者分立的邏輯電路裝置、以及這樣的部件的任何組合。如圖1中所示，設(shè) 備4可以包括電流源12和溫度模塊14。
[0025] 在一些示例中，設(shè)備4可以包括可以被配置用于在多個(gè)電平下輸出電流的電流源 12。例如，電流源12可以將電流輸出到連接元件8上，以偏置p-n結(jié)6。在一些示例中，電 流源12可以被配置用于輸出至少三個(gè)不同電流電平。在一些示例中，電流源12可以被配 置用于響應(yīng)于從系統(tǒng)2的另一部件比如溫度模塊14接收到信號(hào)、來(lái)在特定電流電平下輸出 電流。在示例中，電流源12可以被集成到設(shè)備4中。在一些示例中，電流源12可以在設(shè)備 4外部。
[0026] 在一些示例中，設(shè)備4可以包括可以被配置用于確定p-n結(jié)比如p-n結(jié)6的溫度的 溫度模塊14。在一些示例中，溫度模塊14可以被配置用于通過(guò)測(cè)量跨p-n結(jié)6的電壓降、 來(lái)確定p-n結(jié)6的溫度。在一些示例中，溫度模塊14可以被配置用于由減少連接元件8引 入的誤差的影響。作為一個(gè)示例，溫度模塊6可以被配置用于在確定p-n結(jié)6的溫度時(shí)、抵 消由連接元件8引入的串聯(lián)電阻10的影響。作為另一示例，溫度模塊6可以被配置用于確 定串聯(lián)電阻10的值、并且在確定P-n結(jié)6的溫度時(shí)使用該確定的值。在一些示例中，溫度 模塊14和/或連接元件8可以包括被配置用于消除耦合的噪聲的低通濾波器。例如，溫度 模塊14和連接元件8之一或者二者可以包括RC低通濾波器（例如與p-n結(jié)6并聯(lián)的電容 器、和在電容器與溫度模塊14之間的電阻器）。
[0027] 在一些示例中，系統(tǒng)2可以包括可以被配置用于測(cè)量溫度的p-n結(jié)6。例如，由于 p-n結(jié)6的一個(gè)或者多個(gè)物理性質(zhì)的影響，跨p-n結(jié)6的電壓降可以通過(guò)上式⑴與p-n結(jié) 6的溫度有關(guān)。在一些示例中，比如在設(shè)備4中未包括p-n結(jié)6的情況下，p-n結(jié)6可以視 為遠(yuǎn)程p-n結(jié)。p-n結(jié)6的示例包括但不限于二極管、晶體管等。
[0028] 在一些示例中，系統(tǒng)2可以包括可以被配置用于將設(shè)備4電耦合到p-n結(jié)6的連 接元件8。連接元件8的示例包括但不限于接線、焊接連接、印刷電路板（PCB)跡線、插頭、 插座等。在一些示例中，連接元件8可以表現(xiàn)出一個(gè)或者多個(gè)非理想特性。例如，連接元件 8可以表現(xiàn)出可以被包括在串聯(lián)電阻10中的寄生電阻。如圖1中所示，連接元件8可以包 括兩個(gè)不同的電路徑（例如向外路徑（outbound path)和向內(nèi)路徑（inbound path))。
[0029] 在一些示例中，串聯(lián)電阻10的電阻值可以未被預(yù)定。例如，串聯(lián)電阻10的電阻值 可以例如在溫度模塊14確定p-n結(jié)的溫度之時(shí)不可用于設(shè)備4。換而言之，在一些示例中， 串聯(lián)電阻10的電阻值可以未知。在一些示例中，串聯(lián)電阻10的電阻值除了未預(yù)定電阻之 外，還可以包括一個(gè)或者多個(gè)已知電阻。例如，串聯(lián)電阻10的電阻值可以包括如下電阻，該 電阻來(lái)自上述RC低通濾波器的電阻器。
[0030] 根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)，設(shè)備4可以減少在確定p-n結(jié)6的溫度時(shí) 由連接元件8引入的誤差。如以上討論的那樣，設(shè)備4的溫度模塊14可以通過(guò)抵消由連接 元件8引入的誤差的影響，來(lái)減少在確定p-n結(jié)6的溫度時(shí)由連接元件8引入的誤差。在 一些示例中，溫度模塊14可以通過(guò)確定在多個(gè)電壓值之間的差值，來(lái)抵消在確定p-n結(jié)6 的溫度時(shí)