本發(fā)明涉及一種散熱通道偵測裝置，特別是一種具有預(yù)警能力的散熱通道偵測裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今測試儀器的功能愈來愈復(fù)雜，處理速度愈來愈快，所仰賴的是其更復(fù)雜的設(shè)計與更強大的運算能力。也正因為如此，儀器的散熱能力實則備受考驗。除了利用各種散熱裝置，將所產(chǎn)生的熱迅速排除，以維持儀器正常運作，避免因過熱而導(dǎo)致元件損壞或功能異常外，散熱通道狀態(tài)的監(jiān)控與預(yù)警，亦極為重要。

然而，在實務(wù)上，由于測試儀器的設(shè)計日益復(fù)雜，當前的散熱通道偵測機制多無法準確地測量散熱通道的狀態(tài)，更遑論在散熱功能不佳時有效地提供預(yù)警信號。因此，如何取得關(guān)聯(lián)于散熱通道的偵測數(shù)值，并根據(jù)偵測數(shù)值，對儀器的散熱通道狀態(tài)，提供更精準且更有效率的預(yù)警措施，則為研發(fā)人員應(yīng)解決的問題之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明在于提供一種散熱通道偵測裝置，藉以解決先前技術(shù)所存在分別考量散熱通道狀態(tài)的各偵測指標所造成的問題，以提升散熱通道偵測的精準度及效率。

本發(fā)明所揭露的散熱通道偵測裝置，包括偵測模組、比較模組以及控制模組。偵測模組用以偵測測試裝置中的散熱通道，據(jù)以取得關(guān)聯(lián)于散熱通道的透光度數(shù)值及溫度數(shù)值，并依據(jù)透光度數(shù)值及溫度數(shù)值產(chǎn)生偵測信號。比較模組耦接于偵測模組，用以將偵測信號和參考值進行比對，據(jù)以產(chǎn)生比對結(jié)果。控制模組則耦接于比較模組，并依據(jù)比對結(jié)果，選擇性地產(chǎn)生警示信號。

根據(jù)上述本發(fā)明所揭露的散熱通道偵測裝置，當偵測模組取得散熱通道的透光度數(shù)值及溫度數(shù)值后，偵測模組同時針對透光度和溫度對散熱通道的影響，將透光度數(shù)值和溫度數(shù)值作適當?shù)倪\算，以產(chǎn)生偵測信號，再經(jīng)由比較模組及控制模組，產(chǎn)生反映此散熱通道狀態(tài)的警示信號。藉此，能針對儀器的散熱通道狀態(tài)，提供更精準且更有效率的預(yù)警措施。

以上關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下實施方式的說明用以示范與解釋本發(fā)明的原理，并且提供本發(fā)明的權(quán)利要求書更進一步的解釋。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的散熱通道偵測裝置的架構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明一實施例的測光單元的示意圖。

圖3為本發(fā)明一實施例的電路示意圖。

圖4為本發(fā)明關(guān)于偵測數(shù)值與散熱通道偵測保護點的關(guān)系示意圖。

圖5為本發(fā)明另一實施例的電路示意圖。

圖6為本發(fā)明另一實施例的架構(gòu)圖。

符號說明：

1、3、5、6 散熱通道偵測裝置

10、30、50、60a、60b、60n 偵測模組

100、200、300、500 測光單元

102、302、502 測溫單元

12、32、52、62a、62b、62n 比較模組

120、320、520 比較單元

122、322、522 參考值產(chǎn)生單元

14、34、54、64 控制模組

2000、3000、5000 發(fā)光元件

2002、3002、5002 光偵測元件

304、504 電源

D₃₁、D₅₁ 發(fā)光二極體

R₃₁、R₃₂、R₃₅、R₃₆、R₅₁、R₅₂、R₅₅、R₅₆ 電阻

R₃₃、R₅₃ 熱敏電阻

R₃₄、R₅₄ 光敏電阻

COMP₃₁、COMP₅₁ 比較器

V₃₁、V₅₁ 參考電源

40 保護界線

A、B、C、D 偵測數(shù)值點

具體實施方式

請參照圖1，為本發(fā)明一實施例的散熱通道偵測裝置的架構(gòu)圖。如圖1所示，散熱通道偵測裝置1包括偵測模組10(也就是第一偵測模組)、比較模組12(也就是第一比較模組)及控制模組14。其中比較模組12耦接于偵測模組10，且控制模組14耦接于比較模組12。

偵測模組10用以偵測測試裝置中的散熱通道，據(jù)以取得關(guān)聯(lián)于散熱通道的偵測指標測量值。常見的偵測指標，最基本的是溫度，可反映目前散熱功能是否合乎預(yù)期。另一個可參考的指標，則是積塵量。例如在散熱通道的迎風(fēng)面，某些元件或結(jié)構(gòu)的背風(fēng)處可能容易產(chǎn)生積塵，由于積塵與散熱的效率有著密不可分的關(guān)系，可根據(jù)測量積塵處透光度，評估積塵量對散熱功能的運作有無風(fēng)險。

偵測模組10進一步利用關(guān)聯(lián)于散熱通道的透光度數(shù)值(也就是第一透光度數(shù)值)及溫度數(shù)值(也就是第一溫度數(shù)值)，產(chǎn)生同時考慮透光度與溫度對散熱通道偵測結(jié)果的影響的偵測信號。舉例來說，偵測模組10可將透光度數(shù)值的倒數(shù)與溫度數(shù)值相加，以產(chǎn)生偵測信號。偵測模組10也可將溫度數(shù)值除以透光度數(shù)值，以產(chǎn)生偵測信號。若考慮透光度與溫度對散熱通道偵測結(jié)果的影響程度不同，偵測模組10更可將透光度數(shù)值的倒數(shù)與溫度數(shù)值分別乘上適當?shù)谋戎刂?，然后再相加，以產(chǎn)生偵測信號。本實施例所述的偵測模組10當然不以此為限，于所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者，可依照實際需求設(shè)計適當?shù)臋C制，對透光度數(shù)值與溫度數(shù)值進行運算，以產(chǎn)生偵測信號。

比較模組12則將偵測模組10所產(chǎn)生的偵測信號和參考值進行比對，產(chǎn)生比對結(jié)果。于實務(wù)上，參考值代表一散熱功能狀況評估的標準。比對結(jié)果可為一二元值，用以指示偵測信號大于或小于等于參考值。比對結(jié)果亦可為一差值，用以指示偵測信號與參考值的差距。舉例來說，如果比對結(jié)果指示偵測信號比參考值大，則代表目前散熱功能狀況不佳。另一方面，如果比對結(jié)果指示偵測信號小于等于參考值，則代表目前散熱功能狀況良好。本實施例所述的比較模組12當然不以此為限，于所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者，可依照實際需求設(shè)計適當?shù)臋C制，對偵測信號和參考值進行運算，以產(chǎn)生比對結(jié)果。

控制模組14則負責(zé)根據(jù)比較模組12產(chǎn)生的比對結(jié)果，選擇性地產(chǎn)生警示信號。舉例來說，如果比對結(jié)果指示偵測信號比參考值大，則產(chǎn)生警示信號。另一方面，如果比對結(jié)果指示偵測信號小于等于參考值，則不產(chǎn)生警示信號。此警示信號可為一聲音或視覺的警報，此警示信號亦可用來驅(qū)動其他散熱保護機制，如啟動一散熱通道積塵清理機制，或是啟動一備用散熱裝置。于實務(wù)上，控制模組14系包括一中央處理單元(CPU；Central Processing Unit)或數(shù)位信號處理器(DSP；Digital Signal Processor)，以控制警示信號的產(chǎn)生。

請繼續(xù)參照圖1，詳細來說，偵測模組10系包括測光單元100和測溫單元102。其中，測光單元100用以偵測該散熱通道中的一第一指定區(qū)域的透光程度，據(jù)以取得透光度數(shù)值。其中，透光度數(shù)值反映第一指定區(qū)域的積塵狀況。而測溫單元102則用以偵測該散熱通道中的一第二指定區(qū)域的溫度，據(jù)以取得收集溫度數(shù)值。舉例來說，第一指定區(qū)域可選擇測試設(shè)備中發(fā)熱元件的散熱風(fēng)道迎風(fēng)面上易累積灰塵的區(qū)域，而第二指定區(qū)域則可選擇發(fā)熱元件處。因此，根據(jù)實際上散熱風(fēng)道與元件的配置關(guān)系，前述第一指定區(qū)域和第二指定區(qū)域亦可為相同的區(qū)域。比較模組12則包括比較單元120和參考值產(chǎn)生單元122。其中，參考值產(chǎn)生單元122系負責(zé)提供參考值，以便比較單元120能將偵測信號和參考值進行比對，產(chǎn)生比對結(jié)果。參考值的決定，除了可由使用者根據(jù)散熱通道特性預(yù)先設(shè)定外，亦可基于關(guān)聯(lián)于散熱通道的透光度數(shù)值及溫度數(shù)值的統(tǒng)計結(jié)果，自動計算產(chǎn)生。此外，更可根據(jù)散熱通道狀態(tài)的反饋，對參考值進行動態(tài)的調(diào)整。

請參照圖2，為本發(fā)明一實施例的測光單元的示意圖。如圖2所示，測光單元200包括發(fā)光元件2000及光偵測元件2002。發(fā)光元件2000用以發(fā)射光線以照射前述的第一指定區(qū)域，光偵測元件2002則設(shè)置于第一指定區(qū)域內(nèi)，用以接收發(fā)光元件2000發(fā)射的光線，并根據(jù)接收到的光線強度，產(chǎn)生透光度數(shù)值。具體來說，當光偵測元件2002上的積塵越多時，光偵測元件2002所能接收到的光線越少，因此產(chǎn)生的透光度數(shù)值越低。反之，當光偵測元件2002上的積塵越少時，光偵測元件2002所能接收到的光線越多，則產(chǎn)生的透光度數(shù)值越高。

請參照圖3，為本發(fā)明一實施例的電路示意圖。如圖3所示，散熱通道偵測裝置3中的偵測模組30包括測光單元300、測溫單元302、電源304及電阻R₃₂。其中，測光單元300包括發(fā)光元件3000(即為發(fā)光二極體D₃₁)、光偵測元件3002(即為光敏電阻 R₃₄)及電阻R₃₁。測溫單元302則包括做為溫度感測元件的熱敏電阻R₃₃。發(fā)光二極體D₃₁的陽極耦接至電源304，發(fā)光二極體D₃₁的陰極則透過電阻R₃₁接地。光敏電阻R₃₄的一端與熱敏電阻R₃₃串聯(lián)，并透過電阻R₃₂耦接至電源304，光敏電阻R₃₄的另一端則接地。

于本實施例中，偵測模組30所選用的光敏電阻R₃₄的電阻值與接收光線強度成反比，而選用的熱敏電阻R₃₃的電阻值則與溫度成正比(即所謂的正溫度系數(shù)(PTC；Positive Temperature Coefficient)熱敏電阻)。由于電阻R₃₂、熱敏電阻R₃₃和光敏電阻R₃₄以串聯(lián)方式配置，當光敏電阻R₃₄的電阻值隨著接收到發(fā)光二極體D₃₁所發(fā)出的光線強度而變化，光敏電阻R₃₄上的分壓值會隨之變化，藉此即可取得所需的透光度數(shù)值。再者，當熱敏電阻R₃₃的電阻值隨著溫度而變化，熱敏電阻R₃₃上的分壓值亦會隨之變化，藉此即可取得所需的溫度數(shù)值。因此，電阻R₃₂和熱敏電阻R₃₃的接點的電壓即為一與透光度數(shù)值及溫度數(shù)值兩者相關(guān)的一偵測信號。更詳細來說，電阻R₃₂和熱敏電阻R₃₃的接點的電壓代表透光度數(shù)值的倒數(shù)與溫度數(shù)值兩者的線性加成效果。

又于另一實施例中，熱敏電阻R₃₃和光敏電阻R₃₄可以并聯(lián)方式配置，并與電阻R₃₂串聯(lián)。由于熱敏電阻R₃₃和光敏電阻R₃₄分別與電阻R₃₂串聯(lián)，當光敏電阻R₃₄的電阻值隨著接收到發(fā)光二極體D₃₁所發(fā)出的光線強度而變化，光敏電阻R₃₄上的分壓值會隨之變化，藉此即可取得所需的透光度數(shù)值。再者，當熱敏電阻R₃₃的電阻值隨著溫度而變化，熱敏電阻R₃₃上的分壓值亦會隨之變化，藉此即可取得所需的溫度數(shù)值。因此，電阻R₃₂、熱敏電阻R₃₃和光敏電阻R₃₄的共同接點的電壓亦為一與透光度數(shù)值及溫度數(shù)值兩者相關(guān)的一偵測信號。更詳細來說，電阻R₃₂、熱敏電阻R₃₃和光敏電阻R₃₄的共同接點的電壓代表透光度數(shù)值的倒數(shù)與溫度數(shù)值兩者的綜合加成效果。

請繼續(xù)參照圖3，比較模組32包括電阻R₃₅、比較單元320及參考值產(chǎn)生單元322。 其中，比較單元320包括比較器COMP₃₁及電阻R₃₆，電阻R₃₆的一端耦接比較器COMP₃₁的第一輸入端，電阻R₃₆的另一端耦接比較器COMP₃₁的輸出端，參考值產(chǎn)生單元322則包括參考電源V₃₁。上述偵測信號透過電阻R₃₅輸入至COMP₃₁的第一輸入端，參考值產(chǎn)生單元322則耦接至COMP₃₁的第二輸入端以提供參考值COMP₃₁的輸出端與控制模組34耦接，以便將比對后產(chǎn)生的比對結(jié)果，輸入至控制模組34。

請參照圖4，為本發(fā)明關(guān)于偵測數(shù)值與散熱通道偵測保護點的關(guān)系示意圖。如圖4所示，并配合圖3的實施例，橫軸表示偵測模組30所取得的透光度數(shù)值的倒數(shù)(即代表積塵量)，縱軸表示偵測模組30所取得的溫度數(shù)值。因此，座標圖上的任一點表示一組偵測模組30取得的偵測數(shù)值。保護界線40表示一散熱通道偵測保護點的判定界線，用來做為產(chǎn)生比對結(jié)果的依據(jù)。以本實施例而言，考慮透光度數(shù)值的倒數(shù)與溫度數(shù)值兩者的線性加成效果，做為偵測信號，并以預(yù)設(shè)的參考值做為比對基準。當一組偵測模組30取得的偵測數(shù)值點落在保護界線40的右上方區(qū)域，代表目前散熱功能狀況不佳。反之，當一組偵測模組30取得的偵測數(shù)值點落在保護界線40上或保護界線40的左下方區(qū)域，代表目前散熱功能狀況良好。

于一個例子中，如圖4所示的偵測數(shù)值點A，表示積塵量及溫度均在極高值。依據(jù)前述判斷準則，因為偵測數(shù)值點A落在保護界線40的右上方區(qū)域，比對結(jié)果指示偵測信號比參考值大，控制模組便根據(jù)比對結(jié)果產(chǎn)生警示信號。于另一個例子中，如圖4所示的偵測數(shù)值點B，表示積塵量及溫度均在極低值。依據(jù)前述判斷準則，因為偵測數(shù)值點B落在保護界線40的左下方區(qū)域，比對結(jié)果指示偵測信號比參考值小，控制模組并不會產(chǎn)生警示信號。于再一個例子中，如圖4所示的偵測數(shù)值點C，表示積塵量在極低值而溫度在極高值。依據(jù)前述判斷準則，因為偵測數(shù)值點C落在保護界線40的左下方區(qū)域，雖然溫度在極高值，但比對結(jié)果指示偵測信號比參考值小，控制模組并不會產(chǎn)生警示信號。于又一個例子中，如圖4所示的偵測數(shù)值點D，表示積塵量在極高值而溫度在極低值。依據(jù)前述判斷準則，因為偵測數(shù)值點D落在保護界線40的右上方區(qū)域，雖然溫度在極低值，但比對結(jié)果指示偵測信號比參考值大，控制模組仍會產(chǎn)生警示信號。

請參照圖5，為本發(fā)明另一實施例的電路示意圖。如圖5所示，散熱通道偵測裝置5中的偵測模組50包括測光單元500、測溫單元502、電源504及電阻R₅₂。其中， 測光單元500包括發(fā)光元件5000(即為發(fā)光二極體D₅₁)、光偵測元件5002(即為光敏電阻R₅₄)及電阻R₅₁。測溫單元502則包括做為溫度感測元件的熱敏電阻R₅₃。發(fā)光二極體D₅₁的陽極耦接至電源504，發(fā)光二極體D₅₁的陰極則透過電阻R₅₁接地。光敏電阻R₅₄的一端與熱敏電阻R₅₃串聯(lián)，并透過熱敏電阻R₅₃耦接至電源504，光敏電阻R₅₄的另一端則透過電阻R₅₂接地。

于本實施例中，偵測模組50所選用的光敏電阻R₅₄的電阻值與接收光線強度成正比，而選用的熱敏電阻R₅₃的電阻值則與溫度成反比(即所謂的負溫度系數(shù)(NTC；Negaive Temperature Coefficient)熱敏電阻)。由于熱敏電阻R₅₃、光敏電阻R₅₄和電阻R₅₂以串聯(lián)方式配置，當光敏電阻R₅₄的電阻值隨著接收到發(fā)光二極體D₅₁所發(fā)出的光線強度而變化，光敏電阻R₅₄上的分壓值會隨之變化，藉此即可取得所需透光度數(shù)值。再者，當熱敏電阻R₅₃的電阻值隨著溫度而變化，熱敏電阻R₅₃上的分壓值亦會隨之變化，藉此即可取得所需的溫度數(shù)值。因此，光敏電阻R₅₄和電阻R₅₂的接點的電壓即為一與透光度數(shù)值及溫度數(shù)值兩者相關(guān)的一偵測信號。更詳細來說，光敏電阻R₅₄和電阻R₅₂的接點的電壓代表透光度數(shù)值的倒數(shù)與溫度數(shù)值兩者的線性加成效果。

再者，比較模組52包括電阻R₅₅、比較單元520及參考值產(chǎn)生單元522。其中，比較單元520包括比較器COMP₅₁及電阻R₅₆，且上述偵測信號透過電阻R₅₅輸入至COMP₅₁的第一輸入端。又于另一實施例中，熱敏電阻R₅₃和光敏電阻R₅₄可以并聯(lián)方式配置，并與電阻R₅₂串聯(lián)。因此，電阻R₅₂、熱敏電阻R₅₃和光敏電阻R₅₄的共同接點的電壓亦為一與透光度數(shù)值及溫度數(shù)值兩者相關(guān)的一偵測信號。更詳細來說，電阻R₅₂、熱敏電阻R₅₃和光敏電阻R₅₄的共同接點的電壓代表透光度數(shù)值的倒數(shù)與溫度數(shù)值兩者的綜合加成效果。

綜上所述，經(jīng)由適當?shù)脑x擇、參考值的設(shè)定以及電路設(shè)計，本實施例可綜合考量指定區(qū)域內(nèi)的積塵量與溫度，以判斷散熱通道的散熱狀況，而不會僅因為積塵量 與溫度其中一者處于高風(fēng)險狀況，即判定散熱通道的散熱狀況不佳。

請參照圖6，為本發(fā)明另一實施例的架構(gòu)圖。如圖6所示，散熱通道偵測裝置6包括多個偵測模組(偵測模組60a、偵測模組60b、…及偵測模組60n)、多個比較模組(比較模組62a、比較模組60b、…及比較模組60n)及控制模組64。其中，偵測模組60a與比較模組62a構(gòu)成一群組，且偵測模組60b與比較模組62b構(gòu)成另一群組，以此類推。上述各群組中的偵測模組可針對不同指定區(qū)域進行透光度與溫度的偵測，以取得對應(yīng)的透光度數(shù)值和溫度數(shù)值，并產(chǎn)生對應(yīng)的偵測信號。各群組中的比較模組則將接收到的偵測信號與參考值進行比對，以產(chǎn)生比對結(jié)果。其中，針對各群組中的比較模組可設(shè)定其個別的參考值，以因應(yīng)不同的偵測環(huán)境。因此，控制模組64可根據(jù)各群組所產(chǎn)生的比對結(jié)果做整體的判斷，以決定是否產(chǎn)生警示信號。舉例來說，控制模組64可根據(jù)各群組所產(chǎn)生的比對結(jié)果，計算其指示偵測信號比參考值大的比對結(jié)果的數(shù)量占全部比對結(jié)果數(shù)量的比例。若比例大于預(yù)設(shè)值，則產(chǎn)生警示信號，若比例小于或等于預(yù)設(shè)值，則不產(chǎn)生警示信號。本實施例所述的警示信號產(chǎn)生的準則當然不以此為限，于所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者，可依照實際需求設(shè)計適當?shù)臏蕜t，以產(chǎn)生警示信號。

雖然本發(fā)明的實施例揭露如上所述，然并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)相關(guān)技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，舉凡依本發(fā)明的專利保護范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及數(shù)量當可做些許的變更，因此須視本說明書所附的權(quán)利要求書所界定者為準。