[发明专利]用于提高利用电容式传感器进行的测量的精度的装置和方法

权利要求书

1.一种装置，包括：

a.电容式传感器，其用于测量参数；

b.测量电路，其包括：

i)校准电容器，其具有已知且固定的电容；

ii)开关，其用于选择性地将所述测量电路连接于所述电容式传感器或所述校准电容器中的一个；

c.微处理器，其被连接于所述测量电路以给所述测量电路发送命令或者从所述测量电路接收数据，其中所述微处理器被编程以：

i)控制所述开关的位置；

ii)确定被测量的数据与预定数据之间的误差，当所述测量电路被连接于所述校准电容器时由所述测量电路采集所述被测量的数据，所述预定数据与所述已知电容相关联；

iii)基于所述误差和当所述测量电路被连接于所述电容式传感器时由所述测量电路采集的被测量的数据来计算校正值；以及

iv)通过将所述校正值应用于当所述测量电路被连接于所述电容式传感器时由所述测量电路采集的被测量的数据来确定经校正的数据测量。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述校准电容器是至少两个校准电容器中的一个。

3.根据权利要求2所述的装置，其中一个校准电容器具有更接近于所述电容式传感器的电容的可测量范围的低端的固定电容，而另一个校准电容器具有更接近于所述电容式传感器的电容的可测量范围的高端的固定电容。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述电容式传感器是被布置在存储容器中的电容式液位传感器，并且被校正的液位测量从所述经校正的数据测量来确定。

5.根据权利要求4所述的装置，其中存储在所述存储容器中的液体是低温液体，并且所述存储容器被绝热以减小蒸汽的沸点和蒸汽从所述存储容器的排出。

6.根据权利要求4所述的装置，其中所述校准电容器与所述测量电路的其它元件一起被安装在所述存储容器外部的电路板上。

7.根据权利要求4所述的装置，其中所述存储容器是多个存储容器中的一个，且每个存储容器具有其自己的电容式液位传感器，并且所述测量电路可连接于每个电容式液位传感器以用于测量其电容。

8.根据权利要求1所述的装置，其中被测量的数据是当所述校准电容器或所述电容式传感器被充电时由所述测量电路测量的电压。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述测量电路包括模拟/数字参考电压发生器，所述模拟/数字参考电压发生器调节模拟/数字参考电压以给所测量的模拟信号提供增益。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述微处理器专用于所述测量电路，并且所述经校正的数据测量被发送至主电子控制单元，所述主电子控制单元被编程以利用所述经校正的数据测量来控制与所述装置相关联的其它设备。

11.一种用于提高利用电容式传感器进行的测量的精度的方法，所述方法包括：

通过将所述电容式传感器连接于测量电路来给所述电容式传感器充电，并且当所述电容式传感器被充电时采集与所述电容式传感器的电容相关的被测量的传感器数据；

通过将具有已知且固定的电容的校准电容器连接于所述测量电路来给所述校准电容器充电，并且当所述校准电容器被充电时采集与所述校准电容器的电容相关的被测量的校准数据；

计算所述被测量的校准数据和与所述校准电容器的已知电容相关的预定校准数据之间的误差；

单独基于所计算的误差或者结合地基于所计算的误差和所述被测量的传感器数据来计算对于所述被测量的传感器数据的校正值；以及

通过将所述校正值应用于所述被测量的传感器数据来计算经校正的传感器测量。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述被测量的传感器数据和所述被测量的校准数据是当相应的电容式传感器和所述校准电容器被充电时由所述测量电路测量的相应电压。