TWI859718B

TWI859718B - 具溫度感測功能之秤重裝置及其溫度補償方法

Info

Publication number: TWI859718B
Application number: TW112103777A
Authority: TW
Inventors: 陳俊廷; 方均偉; 梁敦凱; 黃功志
Original assignee: 緯創資通股份有限公司
Priority date: 2023-02-03
Filing date: 2023-02-03
Publication date: 2024-10-21
Also published as: US20240263993A1; US12480805B2; CN118443129A; TW202433018A

Abstract

一種秤重裝置溫度補償方法，適用於秤重計，秤重計設有溫度感測器，所述方法係以處理器執行，包括於秤重計通電時執行：於第一時間點從溫度感測器取得第一環境溫度值，於第二時間點從溫度感測器取得第二環境溫度值，根據第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的關係及預設溫度閾值計算第一補償值以更新累計補償值，以及利用累計補償值校正溫度感測器所感測的待測物的目標溫度值，其中第一時間點先於第二時間點。

Description

具溫度感測功能之秤重裝置及其溫度補償方法

本發明係關於一種具溫度感測功能之秤重裝置及其溫度補償方法。

目前市面上除了一般的電子秤，更有結合了溫度感測器的電子秤，讓使用者可以同時判知待測物的重量及溫度，提升了使用的便利性。然而，溫度感測器是位於電子秤的秤面底部，當溫度高或溫度低的待測物長時間(例如，1分鐘)放置在秤面上時，會導致秤面吸熱或放熱，進而影響溫度感測器的量測準確度，造成溫度的讀值高判或低判的狀況。

鑒於上述，本發明提供一種解決上述問題的具溫度感測功能之秤重裝置及其溫度補償方法。

依據本發明一實施例的秤重裝置溫度補償方法，適用於秤重計，秤重計設有溫度感測器，所述方法係以處理器執行，包括於秤重計通電時執行：於第一時間點從溫度感測器取得第一環境溫度值；於第二時間點從溫度感測器取得第二環境溫度值；根據第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的關係及預設溫度閾值計算第一補償值以更新累計補償值；以及利用累計補償值校正溫度感測器所感測的待測物的目標溫度值；其中第一時間點先於第二時間點。

依據本發明一實施例的具溫度感測功能之秤重裝置包括：秤重計、溫度感測器以及處理器。秤重計具有秤面用於乘載待測物。溫度感測器設置於秤重計的秤面且位於待測物的周圍。處理器連接於秤重計及溫度感測器，處理器用於在秤重計通電時執行：於第一時間點從溫度感測器取得第一環境溫度值；於第二時間點從溫度感測器取得第二環境溫度值；根據第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的關係及預設溫度閾值計算第一補償值以更新累計補償值；以及利用累計補償值校正溫度感測器所感測的目標溫度值；其中第一時間點先於第二時間點。

綜上所述，依據本發明一或多個實施例的具溫度感測功能之秤重裝置及其溫度補償方法，透過溫度感應器得知環境溫度的變化，並且對目標溫度值進行補償，可以大幅地改善秤重計的秤面蓄熱/放熱後，使溫度感測器所測得溫度與待測物實際溫度出現誤差之問題。據此，即使秤重計的秤面自身的溫度因與待測物接觸而上升或下降，透過上述實施例的秤重裝置及其補償方法，最終可產生接近待測物實際溫度的目標溫度值。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

1,2:秤重裝置

10,20:秤重計

11,21:溫度感測器

12,22:處理器

101:秤面

CL:雲端資料庫

S101,S103,S105,S107,S201,S203,S205,S207,S209,S211,S301a,S303a,S301b,S303b,S401,S403,S405,S407,S501,S503,S505:步驟

圖1(a)係依據本發明一實施例所繪示的具溫度感測功能之秤重裝置的方塊圖；圖1(b)係依據本發明一實施例所繪示的具溫度感測功能之秤重裝置的示意圖。

圖2係依據本發明一實施例所繪示的秤重裝置溫度補償方法的流程圖。

圖3係依據本發明一實施例所繪示的計算補償值的方法的流程圖。

圖4(a)係依據本發明一實施例所繪示的取得第一預設補償係數的方法的流程圖；圖4(b)係依據本發明一實施例所繪示的取得第二預設補償係數的方法的流程圖。

圖5係依據本發明另一實施例所繪示的秤重裝置溫度補償方法的流程圖。

圖6係依據本發明另一實施例所繪示的秤重裝置的方塊圖。

圖7係依據本發明一實施例所繪示的依據待測物種類判斷預設補償係數的方法的流程圖。

圖8(a)係繪示在第一情境下，無補償機制的實際水溫及量測水溫的變化圖；圖8(b)係繪示在第一情境下，應用本發明之溫度補償方法的實際水溫及補償水溫(經校正之目標溫度值)的變化圖；圖8(c)係繪示圖8(a)及圖8(b)的誤差值的比較圖。

圖9(a)係繪示在第二情境下，無補償機制的實際水溫及量測水溫的變化圖；圖9(b)係繪示在第二情境下，應用本發明之溫度補償方法的實際水溫及補償水溫(經校正之目標溫度值)的變化圖；圖9(c)係繪示圖9(a)及圖9(b)的誤差值的比較圖。

圖10(a)係繪示在第三情境下，無補償機制的實際水溫及量測水溫的變化圖；圖10(b)係繪示在第三情境下，應用本發明之溫度補償方法的實際水溫及補償水溫(經校正之目標溫度值)的變化圖；圖10(c)係繪示圖10(a)及圖10(b)的誤差值的比較圖。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參考圖1(a)及圖1(b)，圖1(a)係依據本發明一實施例所繪示的具溫度感測功能之秤重裝置的方塊圖；圖1(b)係依據本發明一實施例所繪示的具溫度感測功能之秤重裝置的示意圖。秤重裝置1包括秤重計10、溫度感測器11以及處理器12。處理器12可以有線或無線的方式連接於秤重計10及溫度感測器11。

秤重計10例如為電子秤或其他任何具秤重功能的元件。秤重計10包括秤面101，用於乘載待測物，且可用於量測待測物的重量。待測物可以是裝進容器內的液體、固體等。所述容器例如為紙製容器、玻璃容器、陶瓷容器、塑膠容器、金屬容器等，亦可以是食品，例如甜點、肉品等。本發明不對待測物及容器的類型予以限制，且任何為可導熱的材質的容器皆可適用於本發明之秤重裝置及其溫度補償方法。

溫度感測器11可以是紅外線感測器(IR sensor)，設置於秤重計10的秤面101且位於待測物的周圍。舉例而言，待測物是置於秤面101上，溫度感測器11可以設置在秤面101的表面或是設置在秤面101的底下。進一步而言，當溫度感測器11是設置在秤面101的底下時，秤面101保留供溫度感測器11的紅外線穿透部分，例如部分可由鍺玻璃製成。溫度感測器11可用於感測環境溫度及待測物的溫度(下稱目標溫度值)。具體而言，在溫度感測器11為紅外線感測器的實施例中，溫度感測器11利用自身的溫度及所述自身的溫度與待測物之間的溫度差相加以得到目標溫度值，其中溫度感測器11的自身的溫度可視為環境溫度。

假設待測物為裝在紙杯內的咖啡，溫度感測器11可用於感測紙杯的溫度，處理器12可用於將紙杯的溫度校正為咖啡的溫度。在另一實施例中，溫度感測器11可包括兩個感測元件，一個感測元件設置在秤面101的表面/底下，用於產生目標溫度值，另一個感測元件設置在秤面101的周圍用於產生環境溫度值。

處理器12用於基於溫度感測器11產生的環境溫度值補償目標溫度值。處理器12可以設置在秤重計10內部，處理器12亦可以設置在秤重計10外，例如設置在桌上型電腦、平板電腦、智慧型手機等運算裝置中。處理器12可以包含一或多個處理器，所述處理器例如為中央處理器、繪圖處理器、微控制器、可程式化邏輯控制器或其他具有訊號處理功能的處理器。

請接著一併參考圖1(a)、圖1(b)及圖2，其中圖2係依據本發明一實施例所繪示的秤重裝置溫度補償方法的流程圖。圖2所示的秤重裝置溫度補償方法適用於圖1(a)及圖1(b)的秤重裝置1，且是由秤重裝置1的處理器12在秤重計10通電時執行。秤重裝置溫度補償方法包括：步驟S101：於第一時間點從溫度感測器取得第一環境溫度值；步驟S103：於第二時間點從溫度感測器取得第二環境溫度值；步驟S105：根據第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的關係及預設溫度閾值計算第一補償值以更新累計補償值；以及步驟S107：利用累計補償值校正溫度感測器所感測的待測物的目標溫度值，其中步驟S101的第一時間點先於步驟S103的第二時間點。

於步驟S101，處理器12從溫度感測器11取得其在第一時間點感測得的溫度值作為第一環境溫度值。接著，於步驟S103，處理器12從溫度感測器11取得其在第二時間點感測得的溫度值作為第二環境溫度值。第一時間點與第二時間點之間的時間差可為0.5秒，但本發明不以此為限。

於步驟S105，處理器12根據第一環境溫度值及第二環境溫度值判斷環境溫度是否上升，並根據預設溫度閾值計算第一補償值。預設溫度閾值可以視為環境溫度值的變化門檻值，且可以為溫度感測器11的最小讀值。另外，在前述溫度感測器11包括兩個感測元件的實施例中，預設溫度閾值可以為用於產生環境溫度值的感測元件的最小讀值。處理器12進一步將第一補償值加至累計補償值以更新累計補償值。累計補償值為由過往至當前的補償值的總和，其初始值可為零，且當連續兩時間點測得的環境溫度值不變時，處理器12可將第一補償值設定為零，使累計補償值不變。

於步驟S107，處理器12利用累計補償值校正待測物的目標溫度值，其中目標溫度值對應的量測時間點可介於(且包括)第一時間點與第二時間點。舉例而言，處理器12將累計補償值加至待測物的目標溫度值，以降低或消除秤重計10的秤面101上的累積熱量對目標溫度值的影響。此外，處理器12可控制秤重計10的顯示螢幕顯示經校正後的目標溫度值、將經校正後的目標溫度值輸出至與處理器12連接之另一顯示螢幕及/或將經校正後的目標溫度值輸出至使用者的終端裝置等。

據此，即使秤面101自身的溫度因與待測物接觸而上升或下降，透過上述實施例的補償方法，最終可產生接近待測物實際溫度的目標溫度值。

請接著一併參考圖1(a)、圖1(b)及圖3，其中圖3係依據本發明一實施例所繪示的計算補償值的方法的流程圖。圖3可視為圖2之步驟S105的一實施例的細部流程圖。如圖3所示，在取得第二環境溫度值(圖2的步驟S103)之後，秤重裝置溫度補償方法可更包括：步驟S201：判斷第一環境溫度值是否大於第二環境溫度值；若步驟S201的判斷結果為「是」，執行步驟S203：判斷第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值是否不小於預設溫度閾值；若步驟S203的判斷結果為「是」，執行步驟S205：依據溫度差值、預設溫度閾值及第一預設補償係數計算第一補償值；若步驟S203的判斷結果為「否」，執行步驟S207：設定第一補償值為零；若步驟S201的判斷結果為「否」，執行步驟S209：判斷第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值是否不小於預設溫度閾值；若步驟S209的判斷結果為「是」，執行步驟S211：依據溫度差值、預設溫度閾值及第二預設補償係數計算第一補償值；以及若步驟S209的判斷結果為「否」，執行步驟S207。

於步驟S201，處理器12判斷第一環境溫度值是否大於第二環境溫度值，以判斷環境溫度是否上升。若處理器12判斷第一環境溫度值大於第二環境溫度值，表示環境溫度下降，於步驟S203，處理器12進一步判斷第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值是否不小於預設溫度閾值。

若處理器12判斷溫度差值不小於預設溫度閾值，於步驟S205，處理器12依據溫度差值、預設溫度閾值及第一預設補償係數計算第一補償值，其中第一預設補償係數是適用於環境溫度下降時的補償係數。具體來說，溫度差值是第一環境溫度值減第二環境溫度值而得，而計算第一補償值包括將溫度差值除以預設溫度閾值以得到商值，及將商值的相反數乘上第一預設補償係數以得到第一補償值，如下公式(1)所示：

T _com1為第一補償值；

為第一環境溫度值；T _A為第二環境溫度值；

為預設溫度閾值；

為對溫度差值除以預設溫度閾值得到的商值取高斯函數(floor function)；λ _{cool_down}為第一預設補償係數。

反之，若處理器12判斷溫度差值小於預設溫度閾值，於步驟S207，處理器12可將第一補償值設定為零，並將零加至累計補償值以更新累計補償值(即累計補償值不變)。

請再次參考步驟S201，若處理器12判斷第一環境溫度值不大於第二環境溫度值，表示環境溫度上升，於步驟S209，處理器12進一步判斷第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值是否不小於預設溫度閾值，其中步驟S209的內容可與步驟S203的內容相同。

若處理器12判斷溫度差值不小於預設溫度閾值，於步驟S211，處理器12依據溫度差值、預設溫度閾值及第二預設補償係數計算第一補償值，其中第二預設補償係數是適用於環境溫度上升時的補償係數。具體來說，溫度差值是第一環境溫度值減第二環境溫度值而得，而計算第一補償值包括將溫度差值除以預設溫度閾值以得到商值，及將商值乘上第二預設補償係數以得到第一補償值，如下公式(2)所示：

T _com1為第一補償值；

為第一環境溫度值；T _A為第二環境溫度值；

為預設溫度閾值；

為對溫度差值除以預設溫度閾值得到的商值取高斯函數；λ _{heat_up}為第二預設補償係數。

反之，若處理器12判斷溫度差值小於預設溫度閾值，處理器12執行步驟S207以將第一補償值設定為零。

簡言之，若處理器12於步驟S201判斷第一環境溫度值大於第二環境溫度值(步驟S201的判斷結果為「是」)，處理器12可依以下規則設定第一補償值：

若處理器12於步驟S201判斷第一環境溫度值不大於第二環境溫度值(步驟S201的判斷結果為「否」)，處理器12可依以下規則設定第一補償值：

請接著一併參考圖1(a)、圖1(b)及圖4(a)，其中圖4(a)係依據本發明一實施例所繪示的取得第一預設補償係數的方法的流程圖。圖4(a)的步驟可在第一環境溫度值大於第二環境溫度值且第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值不小於預設溫度閾值時執行，且可執行在圖3的步驟S203與步驟S205之間。如圖4(a)所示，秤重裝置溫度補償方法可更包括：步驟S301a：判斷累計補償值對應的溫度範圍；以及步驟S303a：依據溫度範圍從多個預設候選補償係數中取得第一預設補償係數。

具體而言，處理器12可儲存如下表1及表2所示的補償係數表，且表1及表2適用於第一環境溫度值大於第二環境溫度值且第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值不小於預設溫度閾值的情況。如表1及表2所示，累計補償值(T _compensate)所對應的不同的溫度範圍分別對應到不同的預設候選補償係數(λ _{cool_down,A})，其中表1是對應於待測物被裝入紙製容器(例如，紙杯)的情況，表2是對應於待測物被裝入玻璃容器(例如，玻璃杯)的情況。

於步驟S301a及步驟S303a，處理器12可判斷經圖2的步驟S105或圖3的實施例更新後的累計補償值(T _compensate)所對應的溫度範圍，並將此溫度範圍對應到的預設候選補償係數(λ _{cool_down,A})作為第一預設補償係數(λ _{cool_down})。

請接著一併參考圖1(a)、圖1(b)及圖4(b)，其中圖4(a)係依據本發明一實施例所繪示的取得第二預設補償係數的方法的流程圖。圖4(b)的步驟可在第一環境溫度值不大於第二環境溫度值且第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值不小於預設溫度閾值時執行，且可執行在圖3的步驟S209與步驟S211之間。如圖4(b)所示，秤重裝置溫度補償方法可更包括：步驟S301b：判斷第二環境溫度值對應的溫度範圍；以及步驟S303b：依據溫度範圍從多個預設候選補償係數中取得第二預設補償係數。

具體而言，處理器12可儲存如下表3及表4所示的補償係數表，且表3適用於第一環境溫度值不大於第二環境溫度值且第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值不小於預設溫度閾值的情況。如表3所示，第二環境溫度值(T _A)所對應的不同的溫度範圍分別對應到不同的預設候選補償係數(λ _{heat_up,A})，其中表3是對應於待測物被裝入紙製容器(例如，紙杯)的情況。

於步驟S301b及步驟S303b，處理器12可判斷第二環境溫度值(T _A)所對應的溫度範圍，並將此溫度範圍對應到的預設候選補償係數(λ _{heat_up,A})作為第二預設補償係數(λ _{heat_up})。

表4適用於第一環境溫度值不大於第二環境溫度值且第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值不小於預設溫度閾值的情況。如表4所示，累計補償值(T _compensate)所對應的不同的溫度範圍分別對應到不同的預設候選補償係數(λ _{heat_up,A})，其中表4是對應於待測物被裝入玻璃容器(例如，玻璃杯)的情況。

請接著一併參考圖1(a)、圖1(b)及圖5，其中圖5係依據本發明另一實施例所繪示的秤重裝置溫度補償方法的流程圖。圖5所示的秤重裝置溫度補償方法適用於圖1(a)及圖1(b)的秤重裝置1，且可以執行在圖2的步驟S107之後。如圖5所示，秤重裝置溫度補償方法可更包括：步驟S401：於第三時間點從溫度感測器取得第三環境溫度值；步驟S403：根據第二環境溫度值與第三環境溫度值之間的關係及預設溫度閾值計算第二補償值；步驟S405：將第二補償值加上累計補償值以更新累計補償值；以及步驟S407：利用累計補償值校正溫度感測器所感測的另一目標溫度值。

圖5的步驟S401、S403、S405及S407分別與圖2的步驟S101、S103、S105及S107相似，圖5的步驟是基於溫度感測器11在第三時間點取得的第三環境溫度值所執行，故其詳細內容不再重複贅述。具體來說，第一時間點與第二時間點間隔預設時間區間，而第三時間點較第二時間點晚預設時間區間。以前述0.5秒為例，第二時間點較第一時間點晚0.5秒，及第三時間點較第二時間點晚0.5秒。

進一步而言，處理器12可對第二環境溫度值及第三環境溫度值執行圖3所示的步驟，將上述設定第一補償值的規則應用於第二環境溫度值及第三環境溫度值以設定第二補償值；以及處理器12可基於步驟S405的更新後的累計補償值執行圖4(a)或圖4(b)的步驟以取得第二預設補償係數。

請接著參考圖6，圖6係依據本發明另一實施例所繪示的秤重裝置的方塊圖。秤重裝置2包括秤重計20、溫度感測器21以及處理器22。處理器22可以有線或無線的方式連接於秤重計20及溫度感測器21。秤重計20、溫度感測器21以及處理器22的實現方式可分別與圖1的秤重計10、溫度感測器11以及處理器12相同，故不於此贅述。

在此實施例中，處理器22更以無線的方式連接於雲端資料庫CL，雲端資料庫CL儲存分別對應於多個待測物種類的多個降溫補償係數表及多個非降溫補償係數表，該些降溫補償係數表及該些非降溫補償係數表的每一者記錄多個溫度範圍及對應的多個預設候選補償係數。一個待測物種類可對應一個降溫補償係數表及一個非降溫補償係數表，降溫補償係數表可例如為表1/表2的表格，非降溫補償係數表可例如為表3/表4的表格。換言之，一個降溫補償係數表可包括降溫狀態的多個溫度範圍及對應的多個預設候選補償係數，一個非降溫補償係數表可包括非降溫狀態的多個溫度範圍及對應的多個預設候選補償係數。

請接著一併參考圖6及圖7，其中圖7係依據本發明一實施例所繪示的依據待測物種類判斷預設補償係數的方法的流程圖。處理器22可執行圖7所示之步驟，以取得圖3的步驟S205或S211、圖4(a)及圖4(b)所述之第一/第二預設補償係數。如圖7所示，判斷預設補償係數的方法包括：步驟S501：依據指令從該些待測物種類中選擇目標物種類；步驟S503：從該些降溫補償係數表及該些非降溫補償係數表中選出對應目標物種類的目標降溫係數表及目標非降溫係數表；以及步驟S505：依據目標降溫係數表取得第一預設補償係數或依據目標非降溫係數表取得第二預設補償係數。

於步驟S501，處理器22可從使用者介面取得指令，其中指令指定目標物種類。所述使用者介面可為與處理器22電性或通訊連接之鍵盤、滑鼠、麥克風、觸控螢幕等，本發明不以此為限。該些待測物種類可包括如前述的紙製容器、玻璃容器、陶瓷容器、塑膠容器、金屬容器等。

於步驟S503，處理器22可依據目標物種類從候選補償係數表中選出目標降溫係數表及目標非降溫係數表。舉例而言，假設目標物種類為紙製容器，處理器22從候選補償係數表(表1到表4)中選出如表1所示的目標降溫係數表及如表3所示的目標非降溫係數表。

於步驟S505，處理器22可依據溫度差值從目標降溫係數表取得第一預設補償係數，或從目標非降溫係數表取得第二預設補償係數。進一步而言，當第一環境溫度值大於第二環境溫度值且第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值不小於預設溫度閾值時，處理器22從目標降溫係數表取得第一預設補償係數；當第一環境溫度值不大於第二環境溫度值且第一環境溫度值與第二環境溫度值之間的溫度差值不小於預設溫度閾值時，處理器22從目標非降溫係數表取得第二預設補償係數。

另一方面，若指令為更新降溫補償係數表及/或非降溫補償係數表時，處理器22可根據指令更新降溫補償係數表及/或非降溫補償係數表的至少一預設候選補償係數。舉例而言，指令可指定更新待測物為紙製容器的降溫補償係數表(表1)中對應於溫度範圍為0℃到2℃對應的預設候選補償係數(λ _{cool_down,A})，本發明不以此為限。

請接著參考圖8(a)、圖8(b)及圖8(c)，圖8(a)係繪示在第一情境下，無補償機制的實際水溫及量測水溫的變化圖；圖8(b)係繪示在第一情境下，應用本發明之溫度補償方法的實際水溫及補償水溫(經校正之目標溫度值)的變化圖；圖8(c)係繪示圖8(a)及圖8(b)的誤差值的比較圖。待測物為裝進紙杯的450公克80℃的熱水，而第一情境是此杯熱水連續5分鐘置於秤重計的秤面上的情境。補償水溫為由秤重計的溫度感測器量測得的溫度，實際水溫為由另一溫度感測器直接量測此杯熱水得到的溫度。

在圖8(a)中，在無補償機制的情況下，隨著時間的經過，由於熱水的熱能傳導至秤重計的秤面，使實際水溫與量測水溫之間的差距越大，且量測水溫明顯高於實際水溫。在圖8(b)中，即使熱水的熱能同樣會傳導至秤重計的秤面，但透過本發明之補償方法，量測水溫與實際水溫相近。從圖8(c)可以看到，有補償機制的誤差明顯低於無補償機制的誤差，有補償機制的誤差皆維持在正負兩度以內。

請接著參考圖9(a)、圖9(b)及圖9(c)，圖9(a)係繪示在第二情境下，無補償機制的實際水溫及量測水溫的變化圖；圖9(b)係繪示在第二情境下，應用本發明之溫度補償方法的實際水溫及補償水溫(經校正之目標溫度值)的變化圖；圖9(c)係繪示圖9(a)及圖9(b)的誤差值的比較圖。待測物為裝進紙杯的450公克80℃的熱水，而第二情境是將此杯熱水置於秤重計的秤面上30秒，將杯熱水從秤重計的秤面移開30秒，再將此杯熱水置於秤重計的秤面上30秒，以此類推。補償水溫為由秤重計的溫度感測器量測得的溫度，實際水溫為由另一溫度感測器直接量測此杯熱水得到的溫度。

在圖9(a)中，在無補償機制的情況下，由於熱水的熱能會傳導至秤重計的秤面，在將待測物置於秤重計的秤面上時，實際水溫與量測水溫之間的誤差會增加，且量測水溫高於實際水溫。在圖9(b)中，即使熱水的熱能同樣會傳導至秤重計的秤面，但透過本發明之補償方法，量測水溫與實際水溫相近。從圖9(c)可以看到，有補償機制的誤差明顯低於無補償機制的誤差，有補償機制的誤差皆維持在正負兩度以內。

請接著參考圖10(a)、圖10(b)及圖10(c)，圖10(a)係繪示在第三情境下，無補償機制的實際水溫及量測水溫的變化圖；圖10(b)係繪示在第三情境下，應用本發明之溫度補償方法的實際水溫及補償水溫(經校正之目標溫度值)的變化圖；圖10(c)係繪示圖10(a)及圖10(b)的誤差值的比較圖。待測物為裝進紙杯的450公克80℃的熱水，而第三情境是將此杯熱水置於秤重計的秤面上60秒，將杯熱水從秤重計的秤面移開30秒，再將此杯熱水置於秤重計的秤面上60秒，以此類推。補償水溫為由秤重計的溫度感測器量測得的溫度，實際水溫為由另一溫度感測器直接量測此杯熱水得到的溫度。

在圖10(a)中，在無補償機制的情況下，由於熱水的熱能會傳導至秤重計的秤面，在將待測物置於秤重計的秤面上時，實際水溫與量測水溫之間的誤差會增加，且量測水溫高於實際水溫。在圖10(b)中，即使熱水的熱能同樣會傳導至秤重計的秤面，但透過本發明之補償方法，量測水溫與實際水溫相近。從圖10(c)可以看到，有補償機制的誤差明顯低於無補償機制的誤差，有補償機制的誤差皆維持在正負兩度以內。

從圖8(a)、圖8(b)及圖8(c)；圖9(a)、圖9(b)及圖9(c)以及圖10(a)、圖10(b)及圖10(c)所示的實驗結果可以看到，透過本發明所提出之補償機制可以大幅地改善秤重計的秤面的蓄熱/放熱問題，尤其在是在第二情境及第三情境的測試中，相較於無補償機制，透過本發明所提出之補償機制最高可減少500%的溫度誤差。

除了以上所示的紙杯的測試結果之外，將本發明之一或多個實施例的秤重裝置及其溫度補償方法應用於裝不同水溫的玻璃杯也可有相近的結果，如以下表5及表6所示。

在表5的測試中，玻璃杯裝有82.3℃的熱水，玻璃杯在熱水的實際水溫為75.6℃時被從秤面上移除。如表5所示，補償水溫與實際水溫之間的溫度誤差皆不大於2℃。

表5(單位：℃)

在表6的測試中，玻璃杯裝有76.1℃的熱水，玻璃杯置於秤重計的秤面上30秒(熱水持續置於秤面上)，接著被從秤重計的秤面移開30秒(秤面清空)，再被置於秤重計的秤面上30秒，以此類推。如表6所示，補償水溫與實際水溫之間的溫度誤差幾乎皆不大於2℃。

依據本發明一或多個實施例的秤重裝置及其溫度補償方法可以應用於咖啡機，以確認咖啡機製作出的咖啡的溫度及重量是否合乎標準；檢測手沖咖啡每個階段的水溫及水量；檢測甜點(例如，蛋糕) 製作的每個階段的材料重量及溫度；檢測低溫烹調的食品的重量及溫度(例如，舒肥肉類)；檢測沖泡飲品(例如，熱巧克力、以奶粉沖泡牛奶及茶等)的重量及溫度；以及檢測釀酒的每個階段的重量及溫度(例如，確認是否恆溫)等。

綜上所述，依據本發明一或多個實施例的秤重裝置及其溫度補償方法，透過溫度感應器得知環境溫度的變化，並且對目標溫度值進行補償，可以大幅地改善秤重計的秤面的蓄熱/放熱後，溫度感測器所測得溫度與待測物實際溫度出現誤差之問題，使溫度誤差維持在正負兩度以內。據此，即使秤重計的秤面自身的溫度因與待測物接觸而上升或下降，透過上述實施例的秤重裝置及其補償方法，最終可產生接近待測物實際溫度的目標溫度值。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

S101,S103,S105,S107:步驟

Claims

一種秤重裝置溫度補償方法，適用於一秤重計，該秤重計設有一溫度感測器，其中該溫度感測器係紅外線感測器，該方法係以一處理器執行，包含於該秤重計通電時執行：於一第一時間點從該溫度感測器取得一第一環境溫度值；於一第二時間點從該溫度感測器取得一第二環境溫度值；根據該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的關係及一預設溫度閾值計算一第一補償值以更新一累計補償值；以及利用該累計補償值校正該溫度感測器所感測的一待測物的一目標溫度值；其中該第一時間點先於該第二時間點。
如請求項1所述的秤重裝置溫度補償方法，其中根據該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的該關係及該預設溫度閾值計算該第一補償值包含：當該第一環境溫度值大於該第二環境溫度值且該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的溫度差值不小於該預設溫度閾值時，依據該溫度差值、該預設溫度閾值及一第一預設補償係數計算該第一補償值；以及當該第一環境溫度值不大於該第二環境溫度值且該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的該溫度差值不小於該預設溫度閾值時，依據該溫度差值、該預設溫度閾值及一第二預設補償係數計算該第一補償值。
如請求項2所述的秤重裝置溫度補償方法，更包含當該第一環境溫度值大於該第二環境溫度值且該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的該溫度差值不小於該預設溫度閾值時，執行：判斷該累計補償值對應的一溫度範圍；以及依據該溫度範圍從多個預設候選補償係數中取得該第一預設補償係數。
如請求項2所述的秤重裝置溫度補償方法，更包含當該第一環境溫度值不大於該第二環境溫度值且該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的該溫度差值不小於該預設溫度閾值時，執行：判斷該第二環境溫度值對應的一溫度範圍；以及依據該溫度範圍從多個預設候選補償係數中取得該第二預設補償係數。
如請求項2所述的秤重裝置溫度補償方法，其中該溫度差值係該第一環境溫度值減該第二環境溫度值而得，且依據該溫度差值、該預設溫度閾值及該第一預設補償係數計算該第一補償值包含：將該溫度差值除以該預設溫度閾值以得到一商值；以及將該商值的相反數乘上該第一預設補償係數以得到該第一補償值。
如請求項2所述的秤重裝置溫度補償方法，其中該溫度差值係該第二環境溫度值減該第一環境溫度值而得，且依據該溫度差值、該預設溫度閾值及該第二預設補償係數計算該第一補償值包含：將該溫度差值除以該預設溫度閾值以得到商值；以及將該商值乘上該第二預設補償係數以得到該第一補償值。
如請求項1所述的秤重裝置溫度補償方法，其中該第一時間點與該第二時間點間隔一預設時間區間，且該方法更包含：於一第三時間點從該溫度感測器取得一第三環境溫度值；根據該第二環境溫度值與該第三環境溫度值之間的關係及該預設溫度閾值計算一第二補償值；將該第二補償值加上該累計補償值以更新該累計補償值；以及利用該累計補償值校正該溫度感測器所感測的另一目標溫度值；其中該第三時間點較該第二時間點晚該預設時間區間。
如請求項1所述的秤重裝置溫度補償方法，更包含：當該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的該溫度差值小於該預設溫度閾值時，設定該第一補償值為零。
如請求項1所述的秤重裝置溫度補償方法，其中該預設溫度閾值係關聯於該溫度感測器的一最小讀值。
如請求項2所述的秤重裝置溫度補償方法，其中該處理器連接於一雲端資料庫，該雲端資料庫儲存多個降溫補償係數表及多個非降溫補償係數表分別對應於多個待測物種類，該些降溫補償係數表及該些非降溫補償係數表的每一者記錄多個溫度範圍及對應的多個預設候選補償係數，該方法更包含：依據一指令更新該些降溫補償係數表及該些非降溫補償係數表的至少一者的至少一預設候選補償係數，或從該些待測物種類中選擇一目標物種類；於根據該指令選擇該目標物種類後，從該些降溫補償係數表及該些非降溫補償係數表中選出對應該目標物種類的一目標降溫係數表及一目標非降溫係數表；以及依據該目標降溫係數表取得該第一預設補償係數或依據該目標非降溫係數表取得該第二預設補償係數。
一種具溫度感測功能之秤重裝置，包含：一秤重計，具有一秤面用於乘載一待測物；一溫度感測器，設置於該秤重計的該秤面且位於該待測物的周圍，其中該溫度感測器係紅外線感測器；以及一處理器，連接於該秤重計及該溫度感測器，該處理器用於在該秤重計通電時執行：於一第一時間點從該溫度感測器取得一第一環境溫度值；於一第二時間點從該溫度感測器取得一第二環境溫度值；根據該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的關係及一預設溫度閾值計算一第一補償值以更新一累計補償值；以及利用該累計補償值校正該溫度感測器所感測的該待測物的一目標溫度值；其中該第一時間點先於該第二時間點。
如請求項11所述的具溫度感測功能之秤重裝置，其中該處理器執行根據該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的該關係及該預設溫度閾值計算該第一補償值包含：當該第一環境溫度值大於該第二環境溫度值且該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的溫度差值不小於該預設溫度閾值時，依據該溫度差值、該預設溫度閾值及一第一預設補償係數計算該第一補償值；以及當該第一環境溫度值不大於該第二環境溫度值且該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的該溫度差值不小於該預設溫度閾值時，依據該溫度差值、該預設溫度閾值及一第二預設補償係數計算該第一補償值。
如請求項12所述的具溫度感測功能之秤重裝置，其中當該第一環境溫度值大於該第二環境溫度值且該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的該溫度差值不小於該預設溫度閾值時，該處理器更用於執行：判斷該累計補償值對應的一溫度範圍；以及依據該溫度範圍從多個預設候選補償係數中取得該第一預設補償係數。
如請求項12所述的具溫度感測功能之秤重裝置，其中當該第一環境溫度值不大於該第二環境溫度值且該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的該溫度差值不小於該預設溫度閾值時，該處理器更用於執行：判斷該第二環境溫度值對應的一溫度範圍；以及依據該溫度範圍從多個預設候選補償係數中取得該第二預設補償係數。
如請求項12所述的具溫度感測功能之秤重裝置，其中該溫度差值係該第一環境溫度值減該第二環境溫度值而得，且該處理器執行依據該溫度差值、該預設溫度閾值及該第一預設補償係數計算該第一補償值包含：將該溫度差值除以該預設溫度閾值以得到一商值；以及將該商值的相反數乘上該第一預設補償係數以得到該第一補償值。
如請求項12所述的具溫度感測功能之秤重裝置，其中該溫度差值係該第二環境溫度值減該第一環境溫度值而得，且該處理器執行依據該溫度差值、該預設溫度閾值及該第二預設補償係數計算該第一補償值包含：將該溫度差值除以該預設溫度閾值以得到商值；以及將該商值乘上該第二預設補償係數以得到該第一補償值。
如請求項11所述的具溫度感測功能之秤重裝置，其中該第一時間點與該第二時間點間隔一預設時間區間，且該處理器更用於執行：於一第三時間點從該溫度感測器取得一第三環境溫度值；根據該第二環境溫度值與該第三環境溫度值之間的關係及該預設溫度閾值計算一第二補償值；將該第二補償值加上該累計補償值以更新該累計補償值；以及利用該累計補償值校正該溫度感測器所感測的另一目標溫度值；其中該第三時間點較該第二時間點晚該預設時間區間。
如請求項11所述的具溫度感測功能之秤重裝置，其中該處理器更用於執行：當該第一環境溫度值與該第二環境溫度值之間的該溫度差值小於該預設溫度閾值時，設定該第一補償值為零。
如請求項11所述的具溫度感測功能之秤重裝置，其中該預設溫度閾值係關聯於該溫度感測器的一最小讀值。
如請求項12所述的具溫度感測功能之秤重裝置，其中該處理器更連接於一雲端資料庫，該雲端資料庫儲存多個降溫補償係數表及多個非降溫補償係數表分別對應於多個待測物種類，該些降溫補償係數表及該些非降溫補償係數表的每一者記錄多個溫度範圍及對應的多個預設候選補償係數，該處理器更用於執行：依據一指令更新該些降溫補償係數表及該些非降溫補償係數表的至少一者的至少一預設候選補償係數，或從該些待測物種類中選擇一目標物種類；於根據該指令選擇該目標物種類後，從該些降溫補償係數表及該些非降溫補償係數表中選出對應該目標物種類的一目標降溫係數表及一目標非降溫係數表；以及依據該目標降溫係數表取得該第一預設補償係數或依據該目標非降溫係數表取得該第二預設補償係數。