[发明专利]校准测量传感器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对测量在整个变化范围内的物理量的传感器进行校准的方法，所述方法包括：

-第一测量步骤，用于确定与所述物理量的分布在整个变化范围内的和在外部条件的至少两个值的情况下的第一组已知值相关联的第一组测量值；

-根据第一组测量值来确定校正参数集的步骤，所述校正参数集允许根据外部条件考虑传感器的漂移。

背景技术

这种校准方法众所周知可用于市面上所有类型的传感器。这种校准方法允许校正对外部测量条件(例如温度、气压、含水量等)敏感的传感器的任何漂移。

因此，例如，为了校准静磁型角度传感器，选择要测量的量(在此是角度)的第一组已知值，优选为分布在要测量的量的整个可能的变化范围(例如0-180°的范围)上的值。为了在0-180°的范围上校准传感器，选择已知的角度值，例如30°、90°和150°的角度。接着，选择至少两个不同的测量条件，例如首先是环境温度并且其次是传感器的最高工作温度，如传感器制造商所推荐的那样。接着，确定与已知角度值和与所选择的温度值相关联的第一组测量值。最后，根据制造商推荐的关系式确定校正参数集。在该实例中，针对三个不同角度和两个不同温度进行的测量使得能够确定多达六个校正参数。

在校准之后，传感器适于：以制造商指定的总精度，在物理量的整个可能的变化范围上和在外部条件的整个可能的变化范围上测量所述物理量。

通过在有限范围上的校准，传感器的精度通常在物理量的有限的变化范围上得到提高。但是这种在有限范围上的校准导致传感器在该有限范围以外的精度降低。换言之，根据公知的校准方法，传感器在有限的测量范围上的性能的提高使传感器在要测量的物理量的全部的可能的变化范围上的性能降低。

发明内容

本发明旨在一种并没有公知的校准方法的缺陷的传感器校准方法。

为此，根据本发明的方法(还符合如上所述的现有方法)的特征在于该方法还包括：

-第二测量步骤，用于确定与物理量的已知附加值相关联的附加测量值，所述物理量的已知附加值在包含在整个变化范围内的有限变化范围内和在至少两个外部条件值的情况下被选择；以及

-根据第二测量步骤的测量结果来调节之前确定的校正参数的步骤。

因此，在校准了传感器之后，如在现有方法中那样，在要测量的量的整个可能的变化范围上，根据本发明的方法考虑到基于在要测量的量的有限的可能的变化范围上的附加测量来调节传感器的校正参数之一。因此，根据本发明，在有限的变化范围上局部提高传感器的精度。此外，通过调节有限数目的校正参数(例如一个或两个参数)，在有限范围以外的传感器精度不会或者几乎不会降低。

用于校准的一个或更多附加值的选择以及要调节的一个或更多参数的选择取决于传感器的工艺、所述一个或更多参数对传感器精度的影响以及在其上期望提高传感器精度的有限范围。

在包括换能器的传感器的实例中，所述换能器用于根据具有易于根据外部条件发生漂移的系数OB1的第一预定函数f1将物理量φ的实际值转换成电信号VS1，例如可选择所述物理量的已知附加值，使得所述物理量在所述已知附加值周围的小变化都引起由换能器所递送的相关联的电信号的大变化：

VS1＝cos(2φ)+OB1                (f1)

在包括如上所述的换能器和计算装置的传感器的实例中，所述计算装置用于根据被减小校正系数OBP1的电信号(所述校正系数OBP1根据第二预定函数f2随着外部条件而变化，所述第二预定函数f2包括至少一个校正参数)来(根据由换能器产生的电信号VS1和根据预定函数)确定物理量的测量值，要调节的校正参数例如是(在第二函数中)与外部条件T相关联的第二预定函数的校正参数：

OBP1＝TCO1×T+SO1                (f2)

具体实施方式

通过阅读随后对以下实例的描述，将更好地理解本发明且其它特征和优点也将变得显而易见，所述实例示出根据本发明的方法如何被实施用于对静磁型角度传感器、诸如NXP公司所售的KMA 200传感器进行校准。

该传感器尤其是包括：

-第一换能器，用于根据下式将要测量的角度φ转换成第一电信号VS1：

VS1＝cos(2φ)+OB1；

-第二换能器，用于根据下式将要测量的角度φ转换成第二电信号VS2：

VS2＝sin(2φ)+OB2。

系数OB1、OB2对应于换能器产生的偏移，并且需要从VS1和VS2中减去系数OB1和OB2的估计值。