ES2250041T3

ES2250041T3 - Procedimiento para la determinacion de factores de correccion para compensar la deriva termica de la intensidad de radiacion de un led.

Info

Publication number: ES2250041T3
Application number: ES00107457T
Authority: ES
Inventors: Peter Buschmann; Franz-Josef Schmidt
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2006-04-16
Anticipated expiration: 2020-04-06
Also published as: DE50011483D1; EP1044858A2; EP1044858B1; DE19917239A1; EP1044858A3

Abstract

Procedimiento para la determinación de factores de corrección para compensar la deriva térmica de la intensidad de radiación de un led infrarroja de un sensor de lluvia que funciona de forma óptica, derivándose los factores de corrección de la tensión medida en estado de conducción del led, dispuesto en el sensor de lluvia, con una corriente de referencia constante, según el cual: a) se calienta el led a diferentes valores de la temperatura, b) se aplica en el led una corriente de referencia constante, más pequeña en comparación con la corriente de trabajo, y se determina la tensión en estado de conducción del led con esta corriente de referencia, c) se determinan para cada valor de la temperatura la intensidad de radiación y la tensión en estado de conducción del led con una corriente de trabajo constante, d) se determina de la intensidad de radiación correspondiente un factor de corrección mediante comparación con un valor nominal de referencia de la radiación, e) se guarda el factorde corrección correspondiente en una memoria no volátil en función de la respectiva tensión en estado de conducción, determinada en el paso c), f) se determinan valores intermedios mediante interpolación.

Description

Procedimiento para la determinación de factores de corrección para compensar la deriva térmica de la intensidad de radiación de un led.

La invención se refiere a un procedimiento para la determinación de factores de corrección para compensar la deriva térmica de la intensidad de radiación de un diodo emisor de luz ("led").

En aplicaciones sensibles, como por ejemplo un sensor de lluvia que funciona de forma óptica, la deriva térmica de la intensidad de radiación del led infrarroja en función de la temperatura del chip del led es una magnitud muy fuertemente perturbadora. El coeficiente térmico habitual de la intensidad de radiación de un led es de un orden de magnitud de aproximadamente 0,5%/ºC. En un sensor de lluvia, que trabaja de forma óptica, se alcanza de esta manera con la deriva originada por una variación de la temperatura de tan sólo 1ºC el orden de magnitud de la señal útil a evaluar.

En el dispositivo sensor descrito en el documento DE 42 02 121 C1 se prevé, para reducir errores debidos a la temperatura, un dispositivo de calefacción que mantiene el conjunto sensor a un determinado nivel de temperatura. Un dispositivo de este tipo es relativamente costoso y problemático respecto al espacio ocupado y al cableado, siendo además dudoso si un dispositivo de calefacción sencillo mantiene un nivel de temperatura especificado lo suficientemente exacto durante un periodo de tiempo prolongado. Una variante conveniente consistiría por lo tanto en una regulación activa de la temperatura mediante un sensor térmico, lo que aumentaría aún más los gastos.

De los documentos US 4,700,064 y US 4,433,238, respectivamente, se conoce un sistema de medición óptico con un led como fuente de luz. De estos documentos es conocido determinar factores de corrección para compensar la deriva térmica de la intensidad de radiación del led, determinándose los factores de corrección de la tensión del led en estado de conducción medida con una corriente de referencia constante.

El objetivo de la invención consiste en perfeccionar el procedimiento conocido de los documentos US 4,700,064 y US 4,433,238, teniendo que conseguirse sobre todo con pocos medios una compensación especialmente exacta de la deriva térmica.

Este objetivo se logra mediante las características de la reivindicación 1.

El led se alimenta para este fin en las pausas de emisión con una corriente constante, inferior a la corriente de trabajo, como corriente de referencia y se registra la caída de tensión en el led en estado de conducción (tensión en estado de conducción). Los leds tienen, igual que todos los diodos, una tensión en estado de conducción que depende de la temperatura; por lo tanto, la tensión en estado de conducción puede proporcionar una información sobre la temperatura momentánea del chip.

De los documentos anteriormente mencionados es conocido que mediante la relación conocida, o registrada para el led individual, entre la temperatura del chip y la intensidad de radiación se lleva a cabo una compensación de la radiación. Una gran ventaja de lo anteriormente expuesto consiste en que la tensión en estado de conducción tiene en cuenta también el calentamiento propio del led a causa de la corriente de emisión, que puede ser considerable.

Es conocido que tanto la tensión en estado de conducción como la intensidad de radiación dependen de la temperatura del chip del led, de modo que existe una relación funcional directamente registrable entre la tensión en estado de conducción y la intensidad de radiación. En lo anteriormente expuesto carece de importancia qué temperatura existe exactamente, debido a que se utiliza como referencia la tensión en estado de conducción y no la temperatura. Basta con originar una variación lo suficientemente grande de la temperatura para determinar la dependencia del factor de corrección en función de la tensión en estado de conducción.

El intervalo de compensación puede ampliarse ventajosamente mediante extrapolación de los valores de corrección determinados, por ejemplo para temperaturas más bajas.

El procedimiento conocido para compensar la deriva térmica de la intensidad de radiación de un led consiste también aquí en que el equipo, que presenta un dispositivo de medición con un led, suministra en una pausa de emisión al led una corriente de referencia constante, registra la tensión en estado de conducción y lee de una memoria no volátil el factor de corrección que corresponde a la tensión registrada en estado de conducción. La compensación de la deriva de la intensidad de radiación se lleva a cabo seguidamente en base al factor de corrección, por ejemplo por cálculo mediante un microprocesador.

La relación funcional entre el factor de corrección y la tensión en estado de conducción, guardada en la memoria no volátil, se determina conforme a la invención como se indica a continuación:

Después de la fabricación del dispositivo de medición (por ejemplo sensor de lluvia), el led se calienta una vez durante un breve intervalo de tiempo mediante una corriente de alta intensidad u otra fuente de calor para guardar una curva característica o por lo menos puntos de apoyo de una curva característica. En la fase de calentamiento se miden mediante un receptor en determinados intervalos de tiempo con una corriente de trabajo constante la intensidad de radiación y la tensión en estado de conducción del led a diferentes temperaturas. Inmediatamente después de la medición correspondiente de la intensidad de radiación se registra la tensión correspondiente en estado de conducción del led con una segunda corriente de referencia inferior constante y se determina el factor de corrección requerido para este punto de la curva característica. El registro de la intensidad de radiación a una corriente de referencia inferior en comparación con la corriente de trabajo del led tiene el fin de mantener reducida la influencia de resistencias conectadas en serie con el led, como por ejemplo resistencias para la detección de la corriente o resistencias de contacto.

Los valores de corrección se guardan a continuación en una memoria no volátil (por ejemplo
EEPROM). Cuando se calienta el circuito completo, por ejemplo mediante un ventilador, es posible determinar además los factores de corrección para el conjunto completo del circuito.

Claims

1. Procedimiento para la determinación de factores de corrección para compensar la deriva térmica de la intensidad de radiación de un led infrarroja de un sensor de lluvia que funciona de forma óptica, derivándose los factores de corrección de la tensión medida en estado de conducción del led, dispuesto en el sensor de lluvia, con una corriente de referencia constante, según el cual

a): se calienta el led a diferentes valores de la temperatura,

b): se aplica en el led una corriente de referencia constante, más pequeña en comparación con la corriente de trabajo, y se determina la tensión en estado de conducción del led con esta corriente de referencia,

c): se determinan para cada valor de la temperatura la intensidad de radiación y la tensión en estado de conducción del led con una corriente de trabajo constante,

d): se determina de la intensidad de radiación correspondiente un factor de corrección mediante comparación con un valor nominal de referencia de la radiación,

e): se guarda el factor de corrección correspondiente en una memoria no volátil en función de la respectiva tensión en estado de conducción, determinada en el paso c),

f): se determinan valores intermedios mediante interpolación.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque para la medición de la intensidad de radiación del led se utiliza el dispositivo de recepción y evaluación que pertenece al led y se compensan también los efectos térmicos del mismo.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el intervalo de compensación se amplía mediante extrapolación de los factores de corrección determinados.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el calentamiento del led se lleva a cabo mediante una corriente de servicio aumentada en el led.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el calentamiento del led se lleva a cabo mediante una fuente de calor externa.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado porque la fuente de calor externa calienta además del led también el conjunto de circuito que pertenece al led.