摘要：智能手機已經(jīng)在人們生活中得到廣泛的應(yīng)用，很多應(yīng)用程序可以在手機上進行安裝運行。應(yīng)用之一就是人們獲得外界溫度，目前多數(shù)方式是通過應(yīng)用程序，直接或者間接地通過國家氣象局獲得外界溫度。但是由于數(shù)據(jù)更新較慢并且溫度是一個較大地域范圍內(nèi)的溫度，不能實時反應(yīng)使用者周圍溫度，還需要數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)暢通。本文介紹一種通過手機上的溫度傳感器對使用者周圍環(huán)境溫度實時準確測量方法。

引言

　　本文提供一種利用手機溫度傳感器(后文的圖、表中簡稱為溫感) ^[1]比較精確測量環(huán)境溫度的方法，利用手機內(nèi)部的兩個溫度傳感器，通過一系列實驗室校準測試，達到準確測量環(huán)境溫度的目的。用此方法在部分終端設(shè)備中可用晶體^[2]代替溫補振蕩器^[2] 。

1 目前手機測量環(huán)境溫度現(xiàn)狀

　　目前市面上多數(shù)手機不具備環(huán)境溫度測量功能。經(jīng)過試用發(fā)現(xiàn)，帶溫度測量功能的手機測試結(jié)果也不夠準確，而且隨著手機運行應(yīng)用程序的不同，測量的結(jié)果也會發(fā)生變化，說明手機本身的發(fā)熱對溫度傳感器的測量有影響。如果需要比較準確的測量外界環(huán)境溫度，則需要考慮手機本身發(fā)熱對溫度傳感器的影響。如何消除這種影響，將是本文討論的重點。

2 手機主板結(jié)構(gòu)

　　目前市面上常見主板結(jié)構(gòu)分為兩種。

2.1 單一主板結(jié)構(gòu)

　　手機所有的器件、傳感器均放在同一電路板上，由于手機印制電路板[3]具有良好的導(dǎo)熱性，手機處理器等器件工作時發(fā)熱，熱量通過印制板向四周輻射，對溫度傳感器測量結(jié)果的影響尤為明顯。

2.2 主板+板結(jié)構(gòu)

　　目前多數(shù)較大屏幕尺寸的手機、平板電腦采用此方式，子板上有天線連接器等與主板之間通過柔性連接器或者射頻電纜等相連接。如果將測量環(huán)境溫度的溫度傳感器放在子板上，則可以很大程度降低主板的影響，但是由于主板、子板是在同一手機殼中，主板的熱量會輻射到手機殼內(nèi)的空氣中，導(dǎo)致手機殼內(nèi)的溫度上升，手機殼內(nèi)的溫度又會影響子板上溫度傳感器的測量，故主板的影響仍然不能忽略。

3 主板對溫度傳感器測量的影響

　　由于主板上有處理器、電源管理等芯片。在手機運行應(yīng)用程序時，比如看視頻、玩手機游戲等，這些芯片將會產(chǎn)生大量的熱量。如果想消除這些芯片發(fā)熱對溫度傳感器的影響，必須測量出主板溫度與溫度傳感器測量誤差間的關(guān)系。

　　假設(shè)溫度傳感器放置在主板上(如果放在子板上，分析方法相同。)，相對位置見圖1。

　　圖1僅畫出部分器件的示意圖及相對位置。溫度傳感器2用來進行使用者周圍環(huán)境溫度的測量，故其要盡量遠離單板上的熱源。溫度傳感器1用來進行主板溫度的測量，這樣可以確定出主板溫度對環(huán)境溫度測量的影響。手機中某些芯片(如：射頻接收機芯片)內(nèi)部帶有溫度檢測單元，可以用來替代溫度傳感器1。

3.1 校準溫度傳感器1與溫度傳感器2

　　在溫度傳感器上貼熱電偶[1](熱電偶1貼在溫感1上，熱電偶2貼在溫度傳感器2上。)，放置在溫箱中，改變溫箱的溫度，讀出各熱電偶的值與溫度傳感器的值進行比較，對溫度傳感器進行補償。溫度傳感器的補償以熱電偶讀數(shù)為基準。溫度傳感器在不同溫度的讀數(shù)見表1。

　　根據(jù)表1求出溫度傳感器1、溫度傳感器2在不同溫箱溫度的補償值，見表2。

　　根據(jù)表2可以得到不同溫度范圍的補償值，在同一溫度區(qū)間的每一溫度，認為溫度補償值相同。根據(jù)實際測試發(fā)現(xiàn)，不同溫度范圍的補償值相差甚微，可以采取平均值方法[4]，對所有溫度范圍的補償值用一個平均補償值，即：溫度傳感器1補償值：

　(1)

　　溫度傳感器2補償值：

(2)

　　此補償值也即是溫度傳感器測量誤差，測試結(jié)果為測試值加上該補償值，即為實際的溫度值。

　　3.2 測試主板溫度對溫度傳感器2的影響

　　整機上電，溫箱溫度為一確定溫度，此處不考慮整機對溫箱溫度的影響，實際中選擇較大體積的溫箱，此影響完全可忽略。在手機上運行專用性能測試軟件，傳感器1在不同穩(wěn)態(tài)溫度時，記錄溫度傳感器2的讀數(shù)。

　　溫箱溫度可以一個固定的間隔進行設(shè)置，比如以五攝氏度或者十攝氏度為間隔。同樣主板溫度也以一個固定的間隔進行測試，通常兩個間隔相同。記錄參數(shù)如見表3。