專利名稱：熒光溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)由光激勵(lì)的熒光材料的熒光生成溫度信號(hào)的熒光溫度傳感器。
背景技術(shù)：
作為這樣的熒光溫度傳感器，如專利文獻(xiàn)l所示，已知有由熒光材料、對(duì)熒光材料投射光的投光元件、對(duì)來自熒光材料的光受光的受光元件、光分波器(八一7^，一)和計(jì)算控制部所構(gòu)成的熒光溫度傳感器。
采用該熒光溫度傳感器，投光元件的光通過光分波器投射到熒光材料。這樣被激勵(lì)的來自熒光材料的光通過光分波器被反射到受光元件側(cè)。然后，根據(jù)通過受光元件檢測到的來自熒光材料的光量(亮度)的變化，即，根據(jù)熒光的衰減特性，計(jì)算控制部計(jì)算熒光材料所在的溫度測定環(huán)境的溫度并輸出。
此處，投光元件由于經(jīng)年使用而劣化，投光強(qiáng)度逐漸降低。因此，投光元件在不能得到一定的投光強(qiáng)度或由于劣化而造成不亮的情況下會(huì)被替換。
專利文獻(xiàn)1日本特開2002-71473號(hào)公報(bào)
發(fā)明所要解決的問題
然而，現(xiàn)有的熒光溫度傳感器由于沒有考慮到投光元件的經(jīng)年劣化，而存在以下的問題。
第一，在投光元件的投光強(qiáng)度降低的情況下，難以根據(jù)熒光光量的變化進(jìn)行正確的溫度計(jì)測。熒光溫度傳感器，在使熒光光量的衰減特性與計(jì)測溫度相對(duì)應(yīng)時(shí)，衰減特性在傳感器的設(shè)計(jì)上(與受光元件輸出的輸出信號(hào)的取樣周期、計(jì)算控制部的處理周期等的關(guān)系)要求熒光強(qiáng)度達(dá)到一定等級(jí)。然而，如果投光元件的投光強(qiáng)度降低，則無法通過投光元件的光使熒光材料達(dá)到一定等級(jí)的激勵(lì)狀態(tài)，從而熒光強(qiáng)度降低。因此，溫度的測定精度也降低。
第二，在無法從投光元件得到一定的投光強(qiáng)度或由于劣化而造成無法點(diǎn)亮的情況下，則該溫度傳感器完全無法進(jìn)行計(jì)測。因此，裝有該傳感器的系統(tǒng)或裝置，將無法進(jìn)行基于溫度的操作，可能會(huì)給使用者帶來意外的事態(tài)。為了避免這樣的事態(tài)，可考慮定期更換投光元件，但是由于其使用條件等的不同，投光元件經(jīng)年劣化的程度也不同，因此這種作法是不現(xiàn)實(shí)的。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的原因，本發(fā)明以提供一種能夠?qū)?yīng)投光元件的經(jīng)年劣化、維持溫度傳感器的功能的熒光溫度傳感器為目的。解決問題的手段
第一發(fā)明提供一種熒光溫度傳感器，該熒光溫度傳感器根據(jù)由光激勵(lì)的熒光材料的熒光生成溫度信號(hào)，包括對(duì)所述熒光材料投射光的投光元件；驅(qū)動(dòng)該投光元件的驅(qū)動(dòng)電路；接受所述熒光材料所發(fā)出的熒光的受光元件；根據(jù)該受光元件的輸出信號(hào)生成所述溫度信號(hào)的信號(hào)處理電路；以及控制電路，所述控制電路基于所述受光元件的輸出信號(hào)，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)來控制所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)，以使所述熒光材料的熒光強(qiáng)度保持為一定。
根據(jù)第一發(fā)明的熒光溫度傳感器，通過受光元件接受由投光元件激勵(lì)的熒光材料發(fā)出的光。此時(shí)，控制電路基于受光元件的輸出信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)投光元件的驅(qū)動(dòng)電路以使熒光體的熒光強(qiáng)度為一定。這樣，在投光元件的經(jīng)年劣化導(dǎo)致其投光強(qiáng)度降低，即，使熒光材料光激勵(lì)用的激勵(lì)光的強(qiáng)度降低，熒光體的熒光強(qiáng)度也隨之降低的情況下，能夠驅(qū)動(dòng)投光元件以對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，能夠防止溫度的測定精度的降低，維持作為熒光溫度傳感器的功能。
第二發(fā)明提供一種如第一發(fā)明所述的熒光溫度傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述投光元件使其以一定的周期進(jìn)行投光；所述控制電路基于由上次投光決定的所述熒光材料的熒光強(qiáng)度，控制本次的投光強(qiáng)度。
根據(jù)第二發(fā)明的熒光溫度傳感器，熒光材料以一定的投光周期被光激勵(lì)，通過受光元件對(duì)該熒光進(jìn)行受光的情況下，基于上次投光決定的熒光材料的熒光強(qiáng)度，控制本次的投光元件的驅(qū)動(dòng)。這樣，在上次投光強(qiáng)度降低，由此被光激勵(lì)的熒光材料的熒光強(qiáng)度降低的情況下，可以在下次驅(qū)動(dòng)投光元件以對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，。這樣，對(duì)應(yīng)于投光元件的經(jīng)年劣化，即便投光強(qiáng)度一時(shí)降低，也可對(duì)其補(bǔ)正，以維持作為溫度傳感器的功能。
第三發(fā)明提供一種如第一發(fā)明或第二發(fā)明所述的熒光溫度傳感器，其特征在于，包括基于來自所述控制電路的控制信號(hào)，對(duì)所述投光元件的壽命進(jìn)行預(yù)測判定的判定單元。
根據(jù)第三發(fā)明的熒光溫度傳感器，雖然在投光元件的投光強(qiáng)度一時(shí)降低的情況下，通過控制電路將其暫時(shí)補(bǔ)足，但是投光元件的經(jīng)年劣化只要繼續(xù)使用就會(huì)繼續(xù)發(fā)展。因此，
4為了補(bǔ)足投光元件的經(jīng)年劣化，基于從控制電路輸出到驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)，推定投光元 件的劣化進(jìn)行程度，預(yù)測判定其壽命，從而能夠避免投光元件突然成為不可使用的狀態(tài)。 即，通過預(yù)測判定投光元件的壽命，可以指示用戶更換投光元件的時(shí)間，給出更換的信號(hào)， 從而避免溫度傳感器無法預(yù)測地失去功能的情況，維持作為溫度傳感器的功能。
第四發(fā)明提供一種如第三發(fā)明所述的熒光溫度傳感器，其特征在于，所述判定單元基 于單位時(shí)間內(nèi)所述控制信號(hào)的輸出次數(shù)，對(duì)所述投光元件的壽命進(jìn)行預(yù)測判定。
根據(jù)第四發(fā)明的熒光溫度傳感器，投光元件經(jīng)年劣化持續(xù)進(jìn)行，投光強(qiáng)度以一定的頻 度降低的話，從控制電路輸出到驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)的輸出次數(shù)增大。因此，判定單元能 夠通過從控制電路輸出到驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)的輸出次數(shù)(例如，累積的輸出次數(shù)和單位 時(shí)間內(nèi)的輸出次數(shù))預(yù)測判定投光元件的壽命。這樣，通過對(duì)控制信號(hào)的輸出次數(shù)計(jì)數(shù)， 可對(duì)投光元件的壽命進(jìn)行簡單的預(yù)測判定，從而如前所述基于此來維持作為溫度傳感器的 功能。
第五發(fā)明提供一種如第三發(fā)明的熒光溫度傳感器，其特征在于，所述判定單元基于所 述控制信號(hào)所表示的控制量，對(duì)所述投光元件的壽命進(jìn)行預(yù)測判定。
根據(jù)第五發(fā)明的熒光溫度傳感器，投光元件經(jīng)年劣化持續(xù)進(jìn)行，投光強(qiáng)度下降的幅度 變大，為了對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)正，從控制電路輸出到驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)所表示的控制量增大。 這樣，判定單元能夠通過從控制電路輸出到驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)所表示的控制量預(yù)測判定 投光元件的壽命。這樣，可對(duì)投光元件的壽命進(jìn)行簡單的預(yù)測判定，從而如前所述基于此 來維持作為溫度傳感器的功能。


圖1是顯示本實(shí)施方式的熒光溫度傳感器的構(gòu)成的示意圖。 圖2是顯示第一實(shí)施例的熒光溫度傳感器的處理的流程圖。 圖3是顯示第二實(shí)施例的熒光溫度傳感器的處理的流程圖。 圖4是顯示第三實(shí)施例的熒光溫度傳感器的處理的流程圖。 圖5是顯示第四實(shí)施例的熒光溫度傳感器的處理的流程圖。 圖6是顯示第五實(shí)施例的熒光溫度傳感器的處理的流程圖。 圖7是顯示第六實(shí)施例的熒光溫度傳感器的處理的流程圖。 符號(hào)說明
l一螢光材料；2 —LED; 3—驅(qū)動(dòng)電路；4一光電二極管；5—信號(hào)處理電路；6—APC電路；7—判定單元；8a—投光用光纖8a; 8b—受光用光纖；10—控制器
具體實(shí)施例方式
參考圖1-圖7對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的熒光溫度傳感器進(jìn)行說明。
參考圖1對(duì)本實(shí)施方式的熒光溫度傳感器的整體構(gòu)成進(jìn)行說明。熒光溫度傳感器具有:
根據(jù)溫度不同而顯示不同的熒光特性的熒光材料1、作為對(duì)熒光材料1進(jìn)行投光的投光元
件的LED2、驅(qū)動(dòng)LED2的驅(qū)動(dòng)電路3、作為對(duì)熒光材料1發(fā)出的熒光進(jìn)行受光的受光元件 的光電二極管4、根據(jù)來自光電二極管4的輸出信號(hào)生成對(duì)應(yīng)的溫度信號(hào)并輸出的信號(hào)處 理電路5、連接信號(hào)處理電路5和驅(qū)動(dòng)電路3的作為控制LED2的投光強(qiáng)度的控制電路的 APC (Automatic Power Control)電路6、基于從APC電路6輸出到驅(qū)動(dòng)電路3的輸出信號(hào) 預(yù)測判定LED2壽命的判定單元7。
又，熒光溫度傳感器還具有將LED2發(fā)出的光傳遞到熒光材料1的投光用光纖8a和將 熒光材料1的熒光傳遞到光電二極管4的受光用光纖8b。
在覆蓋投光用8a和受光用光纖8b的一端的保護(hù)管la中，熒光材料1設(shè)置為與光纖 8a， 8b的核心部相對(duì)。
LED2是配置在LED模塊2a內(nèi)的、例如以藍(lán)色系的波長作為發(fā)光色的發(fā)光二極管。 LED模塊2a具有連接到投光用光纖8a的連接部2b,通過連接部2b被連接的投光用光纖 8a的核心部位于LED2的指向特性的范圍內(nèi)。
驅(qū)動(dòng)電路3將規(guī)定了控制電路的LED2發(fā)光所需要的驅(qū)動(dòng)電流大小以及發(fā)光時(shí)間的脈 沖電流施加到LED2。例如，驅(qū)動(dòng)電路3與熒光材料1相對(duì)應(yīng)，對(duì)LED2施加規(guī)定大小的、 一次計(jì)測的LED2的發(fā)光時(shí)間為例如lms-500ms中的某一時(shí)間的脈沖電流。又，LED2的 發(fā)光時(shí)間可根據(jù)熒光材料l的物性和進(jìn)行測定的溫度區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的制定。即，在使用熒 光壽命短的熒光材料的情況下，即使發(fā)光時(shí)間短也可獲得充分的熒光強(qiáng)度，因此LED2的 發(fā)光時(shí)間可設(shè)定得較短。又， 一般情況下，如果升至高溫則熒光壽命變短，因此可縮短LED2 的照射時(shí)間。鑒于此，可以想像，如果在達(dá)到所定目的的范圍內(nèi)將發(fā)光時(shí)間設(shè)定為較短， 則可延長LED2的壽命，可以說這樣更為理想。
光電二極管4配置在光電二極管模塊4a中，測定被照射到的光的光量(亮度)。光電 二極管模塊4a具有連接于受光用光纖8b的連接部4b，光電二極管4的受光部位于通過連 接部4b連接的受光用光纖8b的開口角度范圍內(nèi)。
信號(hào)處理電路5計(jì)測由光電二極管4測定的熒光材料1的熒光的衰減特性，特別是熒
6光衰減時(shí)間。具體來說，信號(hào)處理電路5根據(jù)預(yù)先具備的熒光衰減時(shí)間和熒光材料1的關(guān) 系式(包含數(shù)據(jù)表和圖表等)，算出熒光材料l所在的溫度測定環(huán)境的溫度并輸出。
APC電路6對(duì)驅(qū)動(dòng)電路3進(jìn)行控制以便基于光電二極管4的輸出信號(hào)將LED2的投光 強(qiáng)度保持為一定。具體來說，APC電路6通過信號(hào)處理電路5監(jiān)控光電二極管4的輸出信 號(hào)。從而，將根據(jù)上次脈沖電流的LED2的投光強(qiáng)度作為由該投光所激勵(lì)的熒光材料1的 初始發(fā)光強(qiáng)度(計(jì)測開始時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度)來取得，為了達(dá)到所希望的值對(duì)驅(qū)動(dòng)電路3進(jìn)行 反饋控制。
此處，APC電路6在LED2以一定的投光強(qiáng)度被驅(qū)動(dòng)的情況下，將通常輸出信號(hào)輸出 到驅(qū)動(dòng)電路3，在有必要通過反饋控制增加LED2的驅(qū)動(dòng)電流的情況下，將與該補(bǔ)正量對(duì) 應(yīng)的控制信號(hào)代替通常輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)并輸出。
判定單元7監(jiān)控從APC電路6輸出到驅(qū)動(dòng)電路3的的輸出信號(hào)，基于包含在該輸出信 號(hào)中的所述控制信號(hào)的頻率(單位時(shí)間內(nèi)的次數(shù))和大小，預(yù)測判定LED2的壽命。
又，在本實(shí)施方式中，各電路3、 5、 6由數(shù)字電路構(gòu)成，各電路3、 5、 6和判定單元 7包括在由微機(jī)等構(gòu)成的控制器10中。構(gòu)成控制器10的電路3、 5、 6和判定單元7通過 CPU、 ROM、 RAM等硬件構(gòu)成，這些電路3、 5、 6和判定單元7也可由共同的硬件構(gòu)成， 并且這些電路3、 5、 6和判定單元7也可以一部分或全部由不同的硬件構(gòu)成。 (第一實(shí)施例)
下面，參考圖2所示的流程圖，對(duì)熒光溫度傳感器的具體動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，控制器IO獲取預(yù)先存儲(chǔ)在圖未示的內(nèi)部存儲(chǔ)器等中的初始驅(qū)動(dòng)條件(步驟11)。 初始驅(qū)動(dòng)條件是在該熒光溫度傳感器的出廠階段將LED2的投光強(qiáng)度調(diào)整為所希望的投光 強(qiáng)度時(shí)的LED2的驅(qū)動(dòng)條件，具體來說，包括介由驅(qū)動(dòng)電路3施加到LED2上的電流值、 在該條件下發(fā)光的熒光材料1的初始發(fā)光強(qiáng)度等。
接著，控制器10基于所獲取的初始驅(qū)動(dòng)條件，驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路3對(duì)LED2施加規(guī)定的脈 沖電流(步驟12)。從而LED2基于該脈沖電流以一定時(shí)間、 一定發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行發(fā)光，所 發(fā)出的光通過投光用光纖8a投光到熒光材料1。
接著，控制器10從LED2熄滅的時(shí)刻，將由被投光的光所激勵(lì)的熒光材料1的熒光通 過受光用光纖8b在光電二極管4處受光(步驟13)。
接著，控制器10通過信號(hào)處理電路5計(jì)算熒光材料1的熒光的初始發(fā)光強(qiáng)度(步驟 14~16)。具體來說，信號(hào)處理電路5首先放大由光電二極管4輸出到輸出信號(hào)(步驟14)， 通過將放大后的輸出信號(hào)以規(guī)定的采樣周期離散化變換成數(shù)字信號(hào)(步驟15)。然后，信號(hào)處理電路5利用該數(shù)字信號(hào)計(jì)算熒光材料1的熒光強(qiáng)度的衰減特性(曲線)，并將該初 始值作為初始發(fā)光強(qiáng)度(步驟16)。
另外，作為在此敘述的初始值，可以使用在例如LED2投光剛結(jié)束之后采樣的發(fā)光強(qiáng) 度中的LED2剛完全停止之后的數(shù)據(jù)。
此時(shí)，在LED2剛停止投光之后，提供給LED2電流有時(shí)會(huì)由于電路的響應(yīng)特性而無 法瞬間消失。因此，可預(yù)先在測定程序內(nèi)設(shè)定在輸出照射結(jié)束的信號(hào)之后到初始熒光強(qiáng)度 的測定開始為止的經(jīng)過時(shí)間(自LED2投光停止開始所經(jīng)過的時(shí)間)，并根據(jù)該測定程序進(jìn) 行測定。
接著，控制器10通過判定單元7判定該初始發(fā)光強(qiáng)度是否在預(yù)定的閾值以下(步驟 17)。此處，規(guī)定的閾值是以在步驟1所獲取的初始驅(qū)動(dòng)條件的初始發(fā)光強(qiáng)度為基準(zhǔn)的值， 例如，設(shè)定為初始驅(qū)動(dòng)條件的初始發(fā)光強(qiáng)度的-5%的值等。
接著，當(dāng)判定為由上次投光決定的熒光材料的初始發(fā)光強(qiáng)度比閾值大時(shí)(步驟17為 否)，則接著根據(jù)步驟16計(jì)算得到的衰減特性計(jì)算熒光衰減時(shí)間，并通過該熒光衰減時(shí)間 和熒光材料1的關(guān)系式(包括數(shù)據(jù)表和圖表等)，計(jì)算熒光材料1所在的溫度測定環(huán)境的 溫度(步驟40)。并將計(jì)算得到的溫度通過圖未示的輸出端子或接口等輸出。
另一方面，在判定為由上次投光決定的熒光材料的初始發(fā)光強(qiáng)度在閾值以下的情況下 (步驟17為是)，啟動(dòng)APC電路6 (步驟18)。具體來說，APC電路6計(jì)算相當(dāng)于該閾值 以下的初始發(fā)光強(qiáng)度和步驟l中獲取的出廠時(shí)的初始設(shè)定強(qiáng)度之間的偏差的補(bǔ)正量，并將 以該補(bǔ)正量作為控制信號(hào)的輸出信號(hào)輸出給驅(qū)動(dòng)電路。這樣，在由于LED2經(jīng)年劣化導(dǎo)致 其投光強(qiáng)度降低的情況下，能夠驅(qū)動(dòng)LED2以對(duì)投光強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ)償，從而，抑制溫度測定 精度的降低，維持作為熒光溫度傳感器的功能。
此時(shí)，控制器10對(duì)指示APC啟動(dòng)次數(shù)的APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i進(jìn)行累加(步驟19)。在 此，APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i為通過圖未示的計(jì)時(shí)器每隔規(guī)定時(shí)間(每個(gè)規(guī)定的處理周期)所重 設(shè)的值，表示在該規(guī)定時(shí)間內(nèi)APC的啟動(dòng)頻率。
接著，判斷單元7判斷累加后的APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i是否在規(guī)定的閾值X以上(步驟 20)。這里，規(guī)定的閾值X設(shè)定為因接近LED2的壽命APC電路6的啟動(dòng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)頻 繁出現(xiàn)的次數(shù)。
接著，在判定為APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i小于閾值X的情況下(步驟20為否)，判定單元7 認(rèn)為LED2還未接近壽命，如上述那樣計(jì)算出熒光材料1所在的溫度測定環(huán)境的溫度(步 驟40)。
8另一方面，在判定為APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i在閾值X以上的情況下(步驟20為是)，則認(rèn) 為LED2接近壽命(還未到壽命)，在進(jìn)行警報(bào)輸出(步驟30)之后，如上所述那樣計(jì)算 出熒光材料l所在溫度測定環(huán)境的溫度(步驟40)。
如上所述，利用第一實(shí)施例的熒光溫度傳感器，可響應(yīng)LED2的經(jīng)年劣化，維持作為 溫度傳感器的功能。
也就是說，第一，在LED2經(jīng)年劣化導(dǎo)致其投光強(qiáng)度降低的情況下，可以通過APC電 路6來驅(qū)動(dòng)LED2以對(duì)投光強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ)償，從而可抑制溫度測定精度的降低，并維持作為 熒光溫度傳感器的功能。
第二，通過基于APC電路6的啟動(dòng)次數(shù)預(yù)先判定LED2的壽命，可向用戶透露LED2 的更換時(shí)間，即給予更換的提醒，從而可以避免溫度傳感器無法預(yù)測地失去功能的情況， 以維持作為溫度傳感器的功能。 (第二實(shí)施例)
下面，參考圖3所示的流程圖，對(duì)圖2所示的熒光溫度傳感器的動(dòng)作的變化例進(jìn)行說 明。又，圖3的流程圖的處理與第一實(shí)施例的圖2的流程圖的處理僅有一部分的處理不同， 因此與第一實(shí)施例相同的處理，標(biāo)注與第一實(shí)施例相同的參考符號(hào)并省略其說明。
在本實(shí)施例中，當(dāng)步驟20的判定結(jié)果為是的情況下(判定為APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i為閾 值X以上的情況下)，判定單元7判定累加的APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i是否在規(guī)定的閾值Y以上 (步驟21)。此處，規(guī)定的閾值Y為比前述閾值X大的值，設(shè)定為LED2到壽命時(shí)APC 電路6的啟動(dòng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)頻繁出現(xiàn)的次數(shù)。
然后，在判定為APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i比閾值Y小的情況下(步驟21為否)，判定單元7 認(rèn)為LED2接近壽命(還未到壽命)，在進(jìn)行警報(bào)輸出之后(步驟30)，如上述那樣計(jì)算熒 光材料1所在的溫度測定環(huán)境的溫度(步驟40)。
另一方面，判定為APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i為閾值Y以上的情況下(步驟21為是)，判定單 元7認(rèn)為LED2到達(dá)壽命，停止熒光溫度傳感器的測定(步驟35)。
以上，是對(duì)第二實(shí)施例的熒光溫度傳感器的動(dòng)作的說明。
特別是，在第二實(shí)施例的熒光溫度傳感器中，對(duì)APC啟動(dòng)的啟動(dòng)次數(shù)階段性地設(shè)定閾 值，以預(yù)先判定LED2的壽命。這樣，可以事先報(bào)知LED2接近壽命，并在LED2已到壽 命的情況下停止測定溫度。 (第三實(shí)施例)
下面，參考圖4所示的流程圖，對(duì)圖2所示的熒光溫度傳感器的動(dòng)作的變化例進(jìn)行說明。又，圖4的流程圖的處理與第一實(shí)施例的圖2的流程圖的處理僅有一部分的處理不同， 因此與第一實(shí)施例相同的處理，標(biāo)注與第一實(shí)施例相同的參考符號(hào)并省略其說明。
在本實(shí)施例中，在步驟18中啟動(dòng)APC電路6，判定單元7判定APC電路6被驅(qū)動(dòng)時(shí) 輸出的控制信號(hào)所表示的控制量，即LED2的施加電流的補(bǔ)正量是否在規(guī)定的閾值A(chǔ)以上 (步驟25)。此處，規(guī)定的閾值A(chǔ)是指施加到LED2的電流的補(bǔ)正量的容許值，設(shè)定為LED2 接近壽命時(shí)的補(bǔ)正量的值。
接著，在補(bǔ)正量比閾值A(chǔ)小(步驟25為否)的情況下，判定單元7認(rèn)為LED2沒有 接近壽命，如上所述計(jì)算熒光材料1所在溫度測定環(huán)境的溫度(步驟40)。
另一方面，在補(bǔ)正量為閾值A(chǔ)以上(步驟25為是)的情況下，則認(rèn)為LED2接近壽 命(還未到壽命)，在進(jìn)行警報(bào)輸出之后(步驟30)，如上所述計(jì)算熒光材料1所在的溫度 測定環(huán)境的溫度(步驟40)。
以上，是對(duì)第三實(shí)施例的熒光溫度傳感器的動(dòng)作進(jìn)行的說明。
特別是，在第三實(shí)施例的熒光溫度傳感器中，基于施加到LED2的電流補(bǔ)正量判定 LED2的壽命。這樣可不反映于APC電路6的啟動(dòng)次數(shù)，能夠基于LED2的劣化發(fā)展程度 進(jìn)行壽命判定。
(第四實(shí)施例)
下面，參考圖5所示的流程圖，對(duì)圖4所示的熒光溫度傳感器的動(dòng)作的變化例進(jìn)行說 明。又，圖5的流程圖的處理與第三實(shí)施例的圖4的流程圖的處理僅有一部分處理不同， 因此與第三實(shí)施例相同的處理，標(biāo)注與第三實(shí)施例相同的參考符號(hào)并省略其說明。
在本實(shí)施例中，在步驟25的判定結(jié)果為是(判定為LED2的施加電流的補(bǔ)正量在閾值 A以上的情況下)的情況下，判定單元7判定LED2的施加電流的補(bǔ)正量是否在規(guī)定的閾 值B以上(步驟26)。這里，規(guī)定的閾值B為施加給LED2的電流補(bǔ)正量的容許值，設(shè)定 為LED2達(dá)到壽命時(shí)的補(bǔ)正量的值。
接著，在補(bǔ)正量比閾值B小(步驟26為否)的情況下，判定單元7認(rèn)為LED2接近 壽命(還未到壽命)，在進(jìn)行警報(bào)輸出之后(步驟30)，如上所述計(jì)算熒光材料1所在溫度 測定環(huán)境的溫度(步驟40)。
另一方面，在補(bǔ)正量為閾值B以上(步驟26為是)的情況下，判定單元7認(rèn)為LED2 達(dá)到壽命，停止熒光溫度傳感器的測定(步驟35)。
以上，是對(duì)第四實(shí)施例的熒光溫度傳感器的動(dòng)作進(jìn)行的說明。
特別是，在第四實(shí)施例的熒光溫度傳感器中，對(duì)施加到LED2的電流補(bǔ)正量階段性地設(shè)定閾值，以預(yù)先判定LED2的壽命。這樣可不反映在APC電路6的啟動(dòng)次數(shù)，能夠基于 LED2的劣化進(jìn)行程度，事先報(bào)知LED2壽命接近，從而能夠在LED2到達(dá)壽命的情況下 停止溫度測定。
(第五實(shí)施例)
下面，參考圖6所示的流程圖，對(duì)圖2所示的熒光溫度傳感器的動(dòng)作的變化例進(jìn)行說 明。又，圖6的流程圖的處理與第一實(shí)施例的圖2的流程圖的處理僅有一部分處理不同， 因此與第一實(shí)施例相同的處理，標(biāo)注與第一實(shí)施例相同的參考符號(hào)并省略其說明。
在本實(shí)施例中， 一旦在步驟19中累加指示APC啟動(dòng)次數(shù)的APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i，判 定單元7則判定APC電路6被驅(qū)動(dòng)時(shí)輸出的控制信號(hào)所表示的控制量，即LED2的施加電 流的補(bǔ)正量是否在貴定的閾值A(chǔ)以上(步驟25)。此處，規(guī)定的閾值A(chǔ)為施加到LED2的 電流的補(bǔ)正量的容許值，設(shè)定為LED2接近壽命時(shí)的補(bǔ)正量的值。
接著，在補(bǔ)正量比閾值A(chǔ)小(步驟25為否)的情況下，判定單元7認(rèn)為LED2沒有 接近壽命，如上所述計(jì)算熒光材料1所在的溫度測定環(huán)境的溫度(步驟40)。
另一方面，在補(bǔ)正量為閾值A(chǔ)以上(步驟25為是)的情況下，判定單元7判定被累 加的APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i是否在規(guī)定的閾值X以上(步驟27)。此處，規(guī)定的閾值X設(shè)定為 因LED2接近壽命APC電路6的啟動(dòng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)頻繁出現(xiàn)的次數(shù)。
接著，在判定為APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i比閾值X小的情況下(步驟27為否)，判定手段7 認(rèn)為LED2還未接近壽命，如上所述計(jì)算熒光材料1所在的溫度測定環(huán)境的溫度(步驟40)。
另一方面，在判定APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i為閾值X以上的情況下(步驟27為是)，則認(rèn)為 LED2接近壽命(還未到壽命)，在進(jìn)行警報(bào)輸出之后(步驟30)，如上所述計(jì)算熒光材料 1所在的溫度測定環(huán)境的溫度(步驟40)。
以上，是對(duì)第五實(shí)施例的熒光溫度傳感器的動(dòng)作進(jìn)行的說明。
特別是，在第五實(shí)施例的熒光溫度傳感器中，基于施加到LED2的電流補(bǔ)正量和APC 電路6的啟動(dòng)次數(shù)，對(duì)LED2是否接近壽命進(jìn)行多方面的判定。即，能夠根據(jù)施加到LED2 的電流的補(bǔ)正量所反反映的LED2劣化的短期傾向和APC啟動(dòng)的啟動(dòng)次數(shù)所反映的LED2 劣化的長期傾向，判定LED2是否確實(shí)接近壽命。 (第六實(shí)施例)
下面，參考圖7所示的流程圖，對(duì)圖2所示的熒光溫度傳感器的動(dòng)作的變化例進(jìn)行說 明。又，圖7的流程圖的處理與第一實(shí)施例的圖2的流程圖的處理僅有一部分處理不同， 因此與第一實(shí)施例相同的處理，標(biāo)注與第一實(shí)施例相同的參考符號(hào)并省略其說明。在本實(shí)施例中，在步驟20的判定結(jié)果為是的情況下(判定為APC啟動(dòng)計(jì)數(shù)器i為閾 值X以上的情況下)，判定單元7判定APC電路6被啟動(dòng)時(shí)輸出的控制信號(hào)所表示的控制 量，即LED2的施加電流的補(bǔ)正量是否在規(guī)定的閾值A(chǔ)以上(步驟25)。此處，規(guī)定的閾 值A(chǔ)為施加到LED2的電流的補(bǔ)正量的容許值，設(shè)定為LED2接近壽命時(shí)的補(bǔ)正量的值。
在補(bǔ)正量比閾值A(chǔ)小(步驟25為否)的情況下，判定單元7基于APC電路6的驅(qū)動(dòng) 認(rèn)為LED2有接近壽命的可能性，在進(jìn)行第一警報(bào)輸出后(步驟31),如上所述計(jì)算熒光 材料1所在的溫度測定環(huán)境的溫度(步驟40)。此處，第一警報(bào)輸出是表示LED2可能接 近壽命的警報(bào)。
另一方面，在補(bǔ)正量為閾值A(chǔ)以上(步驟25為是)的情況下，判定單元7判定LED2 的施加電流的補(bǔ)正量是否為規(guī)定的閾值B以上(步驟26)。此處，規(guī)定的閾值B為施加到 LED2的電流的補(bǔ)正量的容許值，設(shè)定為LED2到達(dá)壽命時(shí)的補(bǔ)正量的值。
接著，在補(bǔ)正量比閾值B小(步驟26為否)的情況下，判定單元7認(rèn)為LED2接近 壽命的可能性高(還未到壽命)，在進(jìn)行第二警報(bào)輸出之后(步驟32)，如上所述計(jì)算熒光 材料1所在的溫度測定環(huán)境的溫度(步驟40)。此處，第二警報(bào)輸出是表示LED2確實(shí)接 近壽命的警報(bào)。
另一方面，在補(bǔ)正量為閾值B以上(步驟26為是)的情況下，判定單元7認(rèn)為LED2 達(dá)到壽命，停止熒光溫度傳感器的測定(步驟35)。
以上，是對(duì)第六實(shí)施例的熒光溫度傳感器的動(dòng)作進(jìn)行的說明。
特別是，在第六實(shí)施例的熒光溫度傳感器中，基于APC電力6的啟動(dòng)次數(shù)和施加到 LED2的電流的補(bǔ)正量，判定LED2接近壽命的可能性(可靠性)的高低。S卩，根據(jù)APC 啟動(dòng)的啟動(dòng)次數(shù)反應(yīng)出的LED2劣化的長期性傾向，判定LED2有接近壽命的可能性，并 作為第一警報(bào)輸出。除此之外，還根據(jù)施加到LED2的電流的補(bǔ)正量所反應(yīng)的LED2劣化 的短期性傾向，判定LED2接近壽命的可能性高，并作為第二警報(bào)輸出。進(jìn)一步的，根據(jù) 施加到LED2的電流的補(bǔ)正量，判定是否達(dá)到LED2的壽命。由此，能夠提高LED2的壽 命判定精度，能夠事先階段性地報(bào)知關(guān)于壽命的信息，能夠在LED2達(dá)到壽命的情況下停 止溫度測定。
另外，在以上各實(shí)施例中，判定單元7根據(jù)從APC電路6輸出至驅(qū)動(dòng)電路3的控制信 號(hào)的頻率(單位時(shí)間內(nèi)的次數(shù))和大小(補(bǔ)正量的大小)預(yù)先判定LED2的壽命，但是不 限于此，也可根據(jù)除從APC電路6輸出至驅(qū)動(dòng)電路3的控制信號(hào)之外的其他數(shù)據(jù)進(jìn)行。例 如也可以以控制信號(hào)的輸出次數(shù)為例，基于累積的輸出次數(shù)對(duì)LED2的壽命進(jìn)行預(yù)先判定。
12又，在本實(shí)施方式中，雖然以各電路3、 5、 6由數(shù)字電路構(gòu)成的情況為例進(jìn)行了說明， 但是它們也可以由模擬電路構(gòu)成。
權(quán)利要求
1、一種熒光溫度傳感器，該熒光溫度傳感器根據(jù)由光激勵(lì)的熒光材料的熒光生成溫度信號(hào)，其特征在于，包括對(duì)所述熒光材料投射光的投光元件；驅(qū)動(dòng)該投光元件的驅(qū)動(dòng)電路；接受所述熒光材料所發(fā)出的熒光的受光元件；根據(jù)該受光元件的輸出信號(hào)生成所述溫度信號(hào)的信號(hào)處理電路；以及控制電路，所述控制電路基于所述受光元件的輸出信號(hào)，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)來控制所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)，以使所述熒光材料的熒光強(qiáng)度保持為一定。
2、 如權(quán)利要求1所述的熒光溫度傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述投光元件使其以一定的周期進(jìn)行投光；所述控制電路基于由上次投光決定的所述熒光材料的熒光強(qiáng)度，控制本次的投光強(qiáng)度。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的熒光溫度傳感器，其特征在于，包括基于來自所述控制電路的控制信號(hào)，對(duì)所述投光元件的壽命進(jìn)行預(yù)測判定的判定單元。
4、 如權(quán)利要求3所述的熒光溫度傳感器，其特征在于，所述判定單元基于單位時(shí)間內(nèi)所述控制信號(hào)的輸出次數(shù)，對(duì)所述投光元件的壽命進(jìn)行預(yù)測判定。
5、 如權(quán)利要求3所述的熒光溫度傳感器，其特征在于，所述判定單元基于所述控制信號(hào)所表示的控制量，對(duì)所述投光元件的壽命進(jìn)行預(yù)測判定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠與投光元件的經(jīng)年劣化對(duì)應(yīng)，維持作為溫度傳感器的功能的熒光溫度傳感器。根據(jù)由光激勵(lì)的熒光材料(1)的熒光生成溫度信號(hào)的熒光溫度傳感器包括對(duì)熒光材料(1)進(jìn)行投光的LED(2)，驅(qū)動(dòng)投光元件(2)的驅(qū)動(dòng)電路(3)，接受熒光材料(1)發(fā)出的熒光的光電二極管(4)，根據(jù)光電二極管(4)的輸出信號(hào)生成所述溫度信號(hào)的信號(hào)處理電路(5)，和根據(jù)光電二極管(4)的輸出信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電路(3)的驅(qū)動(dòng)以將LED(2)的投光強(qiáng)度保持為一定的APC電路(6)。
文檔編號(hào)G01K11/00GK101566507SQ20091013780
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
發(fā)明者加藤淳之, 市田俊司, 衣笠靜一郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社山武