温度监控系统的制作方法

专利2023-03-13  238



1.本发明属于温度测试领域,尤其涉及一种温度监控系统。


背景技术:

2.目前,对于pcb电路板的温度测试有两种,分别是软件仿真和使用如红外仪器等测温仪器,由于测量精度、环境温度等因素影响,上述温度测试方式无法准确、实时地反映pcb电路板各个功能部分的温度,无法为后续pcb设计提供充分的参考数据。


技术实现要素:

3.针对上述技术问题,本发明实施例提供了一种温度监控系统,该温度监控系统结构设计合理,能够准确地反映pcb电路板各个功能模块的温度信息。
4.本发明实施例提供一种温度监控系统,用于监控pcb电路板的温度,所述温度监控系统包括:
5.涂设在pcb电路板表面的感温材料,所述感温材料在不同温度下呈现不同颜色,其中,所述pcb电路板表面涂设所述感温材料;
6.图像采集装置,用于对所述pcb电路板进行拍摄以采集所述pcb电路板的图像;和
7.终端设备,与所述图像获取装置通信连接;
8.其中,所述图像采集装置用于将所述图像传输给所述终端设备,所述终端设备用于对所述图像进行处理,获得所述pcb电路板的多个区域的颜色信息,并根据多个所述区域的颜色信息,确定所述pcb电路板的多个功能模块的温度分布信息并实时呈现,多个所述区域与多个所述功能模块一一对应。
9.可选地,所述终端设备用于根据多个所述区域的颜色信息以及预设的转换表,查找获得多个所述功能模块的温度信息,以确定多个所述功能模块的温度分布信息,其中,所述转换表一一对应保存颜色信息和温度信息;或者,
10.所述终端设备用于将多个所述区域的颜色信息输入预设模型,通过所述预设模型输出多个所述功能模块的温度信息,以确定多个所述功能模块的温度分布信息。
11.可选地,所述终端设备用于对所述图像进行处理,以获取所述pcb电路板的形状,并根据所述形状,将所述图像中的pcb电路板划分成多个图像块,所述图像块与所述区域一一对应;
12.所述终端设备包括多个处理线程,与多个所述图像块一一对应;
13.各处理线程用于获得对应图像块中各像素点的颜色信息,并根据对应区域中的各像素点的颜色信息,获取对应图像块中各像素点的温度信息,以获得多个所述区域不同位置的温度信息。
14.可选地,所述pcb电路板呈方形,所述图像中的所述pcb电路板被均匀划分成9个图像块,所述处理线程的数量为9个。
15.可选地,所述实时呈现包括:
16.显示所述图像,并且在所述图像上被选中的像素点处显示所述像素点的温度信息。
17.可选地,所述图像采集装置采集的图像为单张静态图像,所述终端设备根据所述单张静态图像,获取多个所述区域的颜色信息。
18.可选地,所述终端设备根据对所述图像采集装置采集的多张动态图像处理获得的一张图像,获取多个所述区域的颜色信息。
19.可选地,相邻动态图像的采集时刻间隔大于或等于0.1秒,并小于或等于1秒;或者,
20.所述终端设备包括预处理模块和识别模块,所述预处理模块用于对所述图像进行插值和/或归一化处理,所述识别模块用于根据所述预处理模块处理获得的图像,识别所述pcb电路板的形状、所述pcb电路板的工作环境并根据用户指定的所述图像中的所述pcb电路板的位置实时呈现对应位置的温度信息。
21.可选地,所述图像采集装置集成于所述终端设备;或者,
22.所述图像采集装置与所述终端设备为两个相互独立的设备。
23.可选地,所述感温材料为单种类的感温材料,所述感温材料在不同温度时呈现不同颜色;或者,
24.所述感温材料为多种感温材料的混合物,每种感温材料在各自对应的特定温度时,呈现一种相应颜色。
25.本发明实施例提供的技术方案中,通过在pcb电路板表面涂设感温材料,由于感温材料本身具备在不同温度下能够呈现不同颜色的功能,因此,可根据图像采集装置拍摄的pcb电路板图像,将多个功能模块的颜色分布转换成温度分布,从而准确、实时地反映pcb电路板各个功能模块的温度,进而了解各功能模块的元器件的工作情况,了解pcb电路板整体的受热情况,为原理图设计、pcb layout设计提供充分的参考依据,提高pcb电路板的性能。
附图说明
26.图1是本发明一实施例中的pcb电路板的结构示意图;
27.图2是本发明一实施例中的温度监控系统的结构示意图;
28.图3是本发明一实施例中的图像中的pcb电路板划分示意图。
29.附图标记:
30.100、pcb电路板;
31.1、感温材料;
32.2、图像采集装置;
33.3、终端设备。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
35.需要说明的是,在不冲突的情况下,下述实施例可以进行组合。
36.本发明实施例中的温度监控系统可用于监控pcb电路板100的温度,通过在pcb电路板表面涂设感温材料,由于感温材料本身具备在不同温度下能够呈现不同颜色的功能,因此,可根据图像采集装置拍摄的pcb电路板图像,将多个功能模块的颜色分布转换成温度分布,从而准确、实时地反映pcb电路板各个功能模块的温度,进而了解各功能模块的元器件的工作情况,了解pcb电路板整体的受热情况,为原理图设计、pcb layout设计提供充分的参考依据,提高pcb电路板的性能。需要说明的是,感温材料不会影响pcb电路板的电气特性。
37.此外,本发明实施例中的温度监控系统也可用于监控任意散热设备的温度,其中,散热设备可以为诸如整个笔记本、手机等。在散热设备表面涂设感温材料,由于感温材料本身具备在不同温度下能够呈现不同颜色的功能,因此,可根据图像采集装置拍摄的散热设备的图像,将散热设备不同区域的颜色分布转换成温度分布,从而准确、实时地反映散热设备不同区域的温度,进而了解散热设备不同区域的元器件的工作情况,了解散热设备整体的受热情况。需要说明的是,感温材料不会影响散热设备相关的物理特性。
38.下面,以温度监控系统应用于pcb电路板为例进行说明。应当理解的是,将下述实施例中的pcb电路板替换成散热设备同样适用。
39.本发明实施例中的pcb电路板100表面包括多个功能模块,示例性地,pcb电路板100包括电池模块、通信模块、主处理器模块等功能模块。
40.本发明实施例中的pcb电路板100可以为主板,也可以为其他类型的电路板。
41.参见图1和图2,本发明实施例提供一种温度监控系统,该温度监控系统可用于监控pcb电路板100的温度。
42.本发明实施例中的温度监控系统包可括感温材料1、图像采集装置2和终端设备3,其中,感温材料1涂设在pcb电路板100表面,本实施例中的感温材料1在不同温度下呈现不同颜色,比如,在第一温度范围(如[0-40℃])内,感温材料1呈现第一颜色;在第二温度范围(如(40℃-60℃])内,感温材料1呈现第二颜色;在第三温度范围(如(60℃-80℃])内,感温材料1呈第三颜色;在第四温度范围(如(80℃-100℃])内,感温材料1呈第四颜色。第一颜色、第二颜色、第三颜色及第四颜色不同,并且第一颜色、第二颜色、第三颜色及第四颜色均为单一色。
[0043]
本实施例中,pcb电路板100表面涂设感温材料1,pcb电路板100工作过程中,通过图像采集装置2对pcb电路板100进行拍摄以采集pcb电路板100的图像。终端设备3与图像获取装置通信连接,其中,图像采集装置2用于将图像传输给终端设备3。终端设备3用于对图像进行处理,获得pcb多个区域的颜色信息,并根据多个区域的颜色信息,确定多个功能模块的温度分布信息并实时呈现。其中,多个区域与多个功能模块一一对应。
[0044]
本发明实施例的温度监控系统通过在pcb电路板100表面涂设感温材料1,由于感温材料1本身具备在不同温度下能够呈现不同颜色的功能,因此,可根据图像采集装置2拍摄的pcb电路板100图像,将多个功能模块的颜色分布转换成温度分布,从而准确、实时地反映pcb电路板100各个功能模块的温度,进而了解各功能模块的元器件的工作情况,了解pcb电路板100整体的受热情况,为原理图设计、pcb layout设计提供充分的参考依据,提高pcb电路板100的性能。
[0045]
可以在pcb电路板100上表面和/或下表面涂设感温材料1,例如,可在pcb电路板100上表面整体涂设一层感温材料1,或者在pcb电路板100下表面整体涂设一层感温材料,或者在pcb电路板100上表面及下表面均整体涂设一层感温材料
[0046]
可通过浸涂方式在pcb电路板100表面涂设感温材料1。可以在pcb电路板100表面均匀涂设一层感温材料1。本发明实施例对涂设的感温材料1的厚度不做具体限定。
[0047]
应当理解的是,本发明实施例中的感温材料1本身是具备在不同温度下能够呈现不同颜色的功能,区别于现有的感温层和显色层组成的结构,本发明实施例的感温材料1结构更简单。
[0048]
在一些实施例中,感温材料1为单种类的感温材料1,感温材料1在不同温度时呈现不同颜色。本实施例中,感温材料1为一种物质,该感温材料1在不同温度时呈现的颜色不一样。
[0049]
在另一些实施例中,感温材料1为多种感温材料的混合物,每种感温材料1在各自对应的特定温度时,呈现一种相应颜色。
[0050]
本发明实施例中的图像采集装置2可选择不同的类型,例如,在其中一些实施例中,图像采集装置2集成于终端设备3,比如终端设备3为诸如手机、平板电脑等具备拍摄功能的设备,图像采集装置2即可为终端设备3的摄像头。
[0051]
在另外一些实施例中,图像采集装置2与终端设备3为两个相互独立的设备,比如,图像采集装置2为相机或摄像头,终端设备3为计算机或手机。
[0052]
终端设备3在对图像进行处理,获得多个区域的颜色信息时,具体地,在一些实施例中,图像采集装置2采集的图像为单张静态图像,终端设备3对单张静态图像进行处理,获得多个区域的颜色信息。
[0053]
在另外一些实施例中,终端设备3在对图像进行处理,获得多个区域的颜色信息之前,可以先对图像进行预处理,提高后续数据处理精度,如终端设备3对图像采集装置2采集的多张动态图像处理,获得一张图像。终端设备3在根据图像,获得多个区域的颜色信息时,具体地,终端设备3根据对图像采集装置2采集的多张动态图像处理获得的一张图像,获得多个区域的颜色信息。相邻动态图像的采集时刻间隔与终端设备3处理数据的能力相关,可以根据实际情况对相邻动态图像的采集时刻间隔进行调整,示例性地,相邻动态图像的采集时刻间隔大于或等于0.1秒,并小于或等于1秒或其他时间间隔采集一幅图像,例如,图像采集装置2间隔0.1秒或者0.5秒或者1描述时间间隔采集一幅图像。另外,也可以使用数据处理能力更强的设备。
[0054]
端设备3对图像采集装置2采集的动态多幅图像处理获得的一张图像。终端设备3对图像采集装置2采集的动态多幅图像处理获得的一张图像的实现方式可包括多种,如终端设备3包括预处理模块,预处理模块对图像采集装置2采集的动态多幅图像插值和/或归一化获得的一张图像。采用图像插值法进行图像处理,有利于保留图像的原始数据。图像归一化操作,有助于图像的统一性,利于后续操作。当然,终端设备3的预处理模块也可采用其他图像处理算法对图像采集装置2采集的动态多幅图像处理获得的一张图像。
[0055]
终端设备3可包括预处理模块和识别模块,其中,预处理模块用于对图像进行插值和/或归一化处理和/或其他预处理,识别模块用于根据预处理模块处理获得的图像,识别pcb电路板100的形状、pcb电路板100的工作环境并根据用户指定的图像中的pcb电路板100
的位置实时呈现对应位置的温度信息。识别出pcb电路板100的工作环境,有利于分析工作环境与pcb电路板100各个功能模块的温度关联关系,为原理图设计、pcb layout设计提供充分的参考依据,提高pcb电路板100的性能。用户指定的图像中的pcb电路板100的位置的方式可通过鼠标点击图像中的pcb电路板100的位置,当然,用户还可通过其他方式来指定的图像中的pcb电路板100的位置,如触摸方式。
[0056]
本发明实施例中,确定多个功能模块的温度分布信息的实现方式可包括多种,例如,在其中一些实施例中,终端设备3用于根据多个区域的颜色信息以及预设的转换表,查找获得多个功能模块的温度信息,以确定多个功能模块的温度分布信息,其中,转换表一一对应保存颜色信息和温度信息。具体地,终端设备3根据每个区域的颜色信息,在转换表中查找每个区域的感温材料1呈现的颜色所对应的温度信息,从而获得相应功能模块的温度信息,最终获得的是多个功能模块的温度分布信息。这种查表方式实现简单。
[0057]
在另外一些实施例中,终端设备3用于将多个区域的颜色信息输入预设模型,通过预设模型输出多个功能模块的温度信息,以确定多个功能模块的温度分布信息。本实施例中的模型计算方式处理效率高。示例性地,预设模型通过app运行,终端设备3用于将多个区域的颜色信息输入app,输出多个功能模块的温度信息,以确定多个功能模块的温度分布信息。
[0058]
终端设备3在对图像进行处理,获得多个区域的颜色信息,并根据多个区域的颜色信息,确定多个功能模块的温度分布信息时,具体地,终端设备3用于对图像进行处理,以获取pcb电路板100的形状,并根据pcb电路板100的形状,将图像划分成多个图像块,图像块与区域一一对应,即终端设备3根据pcb电路板100的功能模块来将图像划分成多个图像块的,各图像块在不同温度下呈不同的单一颜色。接着,终端设备3用于根据对应图像块中的各像素点的颜色信息,获取对应图像块中各像素点的温度信息,以获得多个区域不同位置的温度信息。
[0059]
其中,终端设备3在用于对图像进行处理,获得pcb电路板100的多个区域的颜色信息,并根据对应图像块中的各像素点的颜色信息,获取对应图像块中各像素点的温度信息,以获得多个区域不同位置的温度信息时,具体地,在一些实施例中,终端设备3利用单线程执行的。
[0060]
在另外一些实施例中,终端设备3包括多个处理线程,多个处理线程与多个图像块一一对应。各处理线程用于获得该对应图像块中各像素点的颜色信息,并根据该对应图像块中的各像素点的颜色信息,获取该对应图像块中各像素点的温度信息,以获得多个区域不同位置的温度信息。多线程方式能够加速图像处理,查找对应的温度。
[0061]
可选地,pcb电路板100呈方形,参见图3,图像中的被pcb电路板100均匀划分成9个图像块,处理线程的数量为9个,加速图像处理,查找对应的温度。
[0062]
示例性地,参见图3,终端设备3在进行温度数据提取时,先将图像分成9块或者更多,这样可以有9个或者更多线程去提取对应的像素点的颜色,加速图像处理,然后查找对应的温度。其中,表1是各颜色信息对应的像素点及温度信息。
[0063]
表1
[0064]
颜色信息像素点温度信息c1(r1,g1,b1)t1
c2(r2,g2,b2)t2c3(r3,g3,b3)t3c4(r4,g4,b4)t4c5(r5,g5,b5)t5c6(r6,g6,b6)t6c7(r7,g7,b7)t7c8(r8,g8,b8)t8c9(r9,g9,b9)t9
………………
[0065]
终端设备3实时呈现多个功能模块的温度分布信息的方式可包括多种,例如,在一些实施例中,终端设备3显示图像(上述单张静态图像或终端设备3对图像采集装置2采集的多张动态图像处理而获得的一张图像),并且在该图像上被选中的像素点处显示像素点的温度信息。用户可通过点击或框选等方式选中图像上的像素点,例如,在终端设备3显示的图像上,将鼠标放到拍摄图片任意位置,可以显示该位置的温度信息,这样就可以得出pcb电路板100对应位置的温度信息。
[0066]
在另外一些实施例中,终端设备3可采用表格方式记录各图像块及对应的颜色信息和温度信息和/或显示如图3划分获得的图像块,并在各图像块显示对应的温度信息。
[0067]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征:
1.一种温度监控系统,用于监控pcb电路板(100)的温度,其特征在于,所述温度监控系统包括:涂设在pcb电路板(100)表面的感温材料(1),所述感温材料(1)在不同温度下呈现不同颜色,其中,所述pcb电路板(100)表面涂设所述感温材料(1);图像采集装置(2),用于对所述pcb电路板(100)进行拍摄以采集所述pcb电路板(100)的图像;和终端设备(3),与所述图像获取装置通信连接;其中,所述图像采集装置(2)用于将所述图像传输给所述终端设备(3),所述终端设备(3)用于对所述图像进行处理,获得所述pcb电路板(100)的多个区域的颜色信息,并根据多个所述区域的颜色信息,确定所述pcb电路板(100)的多个功能模块的温度分布信息并实时呈现,多个所述区域与多个所述功能模块一一对应。2.根据权利要求1所述的温度监控系统,其特征在于,所述终端设备(3)用于根据多个所述区域的颜色信息以及预设的转换表,查找获得多个所述功能模块的温度信息,以确定多个所述功能模块的温度分布信息,其中,所述转换表一一对应保存颜色信息和温度信息;或者,所述终端设备(3)用于将多个所述区域的颜色信息输入预设模型,通过所述预设模型输出多个所述功能模块的温度信息,以确定多个所述功能模块的温度分布信息。3.根据权利要求1或2所述的温度监控系统,其特征在于,所述终端设备(3)用于对所述图像进行处理,以获取所述pcb电路板(100)的形状,并根据所述形状,将所述图像中的pcb电路板(100)划分成多个图像块,所述图像块与所述区域一一对应;所述终端设备(3)包括多个处理线程,与多个所述区域一一对应;各处理线程用于获得对应图像块中各像素点的颜色信息,并根据对应图像块中的各像素点的颜色信息,获取对应图像块中各像素点的温度信息,以获得多个所述区域不同位置的温度信息。4.根据权利要求3所述的温度监控系统,其特征在于,所述pcb电路板(100)呈方形,所述图像中的所述pcb电路板(100)被均匀划分成9个图像块,所述处理线程的数量为9个。5.根据权利要求3所述的温度监控系统,其特征在于,所述实时呈现包括:显示所述图像,并且在所述图像上被选中的像素点处显示所述像素点的温度信息。6.根据权利要求1所述的温度监控系统,其特征在于,所述图像采集装置(2)采集的图像为单张静态图像,所述终端设备(3)根据所述单张静态图像,获取多个所述区域的颜色信息。7.根据权利要求1所述的温度监控系统,其特征在于,所述终端设备(3)根据对所述图像采集装置(2)采集的多张动态图像处理获得的一张图像,获取多个所述区域的颜色信息。8.根据权利要求7所述的温度监控系统,其特征在于,相邻动态图像的采集时刻间隔大于或等于0.1秒,并小于或等于1秒;或者,所述终端设备(3)包括预处理模块和识别模块,所述预处理模块用于对所述图像进行插值和/或归一化处理,所述识别模块用于根据所述预处理模块处理获得的图像,识别所述pcb电路板(100)的形状、所述pcb电路板(100)的工作环境并根据用户指定的所述图像中的所述pcb电路板(100)的位置实时呈现对应位置的温度信息。
9.根据权利要求1所述的温度监控系统,其特征在于,所述图像采集装置(2)集成于所述终端设备(3);或者,所述图像采集装置(2)与所述终端设备(3)为两个相互独立的设备。10.根据权利要求1所述的温度监控系统,其特征在于,所述感温材料(1)为单种类的感温材料(1),所述感温材料(1)在不同温度时呈现不同颜色;或者,所述感温材料(1)为多种感温材料的混合物,每种感温材料(1)在各自对应的特定温度时,呈现一种相应颜色。

技术总结
本发明实施例公开了一种温度监控系统,包括:涂设在PCB电路板(100)表面的感温材料(1),感温材料在不同温度下呈现不同颜色,PCB电路板表面涂设感温材料;图像采集装置(2),对PCB电路板进行拍摄以采集PCB电路板的图像;和终端设备(3),与图像获取装置通信连接;图像采集装置用于将图像传输给终端设备,终端设备用于对图像进行处理,获取PCB电路板的多个区域的颜色信息,并根据多个区域的颜色信息,确定多个功能模块的温度分布信息并实时呈现,多个区域与多个功能模块一一对应。本发明能准确、实时地反映PCB电路板各个功能模块的温度,进而了解各功能模块的元器件的工作情况。了解各功能模块的元器件的工作情况。了解各功能模块的元器件的工作情况。


技术研发人员:肖国良 李文超
受保护的技术使用者:南京微智新科技有限公司
技术研发日:2022.06.07
技术公布日:2022/11/1
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