[发明专利]传感器校准

说明书

公开了一种用于通过校准过程在变化的操作环境中校准第一传感器的方法和装置。从第一传感器接收传感器数据，并且从已知校准传感器接收传感器值。维持用于第一传感器的传感器特定模型。在考虑到与已知校准传感器的传感器值的差值以及进一步考虑到第一传感器的传感器简档的情况下，通过估计漂移和误差来检测校准需求。使用上述差值来估计传感器数据的校正因子或校正模型，并且使用校正因子或校正模型来校正传感器。校正因子或校正模型是从传感器特定模型中导出的。

技术领域

本发明总体上涉及传感器校准。

背景技术

本部分说明了有用的背景信息，而没有承认本文中描述的表示现有技术的任何技术。

传感器通常根据某物的被测量的属性、并且根据给定行为来产生给定输出。作为简化示例，温度传感器可以在给定温度范围内线性地改变电阻。热敏电阻的行为通常可以用斜率和偏移来建模，即，使用线方程。

诸如一氧化碳传感器或放射性剂量传感器的一些传感器可以被配置为计算聚合的量度或随着时间的推移的、对被测量属性的浓度进行积分。有时，被测量的属性与输出具有非线性关系。此外，一些传感器的增益与普通热敏电阻相比也不稳定。一些传感器执行内部滤波(诸如带通或高通滤波)，以消除干扰，在这种情况下，一些初始原始测量数据不可避免地在传感器中丢失。

通常通过以标准化方式暴露于不同条件、并且通过调节传感器操作，以实现期望的传感器行为来对传感器进行校准。如果传感器包括数字电路装置，则校准可以简单地通过形成期望的传递函数、以根据被测量的属性来设置期望输出来数字地执行。可以预想，这种数字校准也可以通过例如由传感器下游的处理元件，在除传感器之外的其他元件上对传感器值进行数字修改来分配。

在模拟传感器的情况下，例如，校准可以通过增加或减少与传感器串联耦合的电阻、或通过调节放大器晶体管的偏置来放大输出放大器来进行。但是，这样的标准化校准需要将传感器收集到校准站或将标准化校准站移动到传感器。

本发明的目的是简化传感器的校准。本发明的另一目的是能够比现有技术更频繁地校准传感器。本发明的又一目的是提供现有技术的备选技术方案。

发明内容

根据第一示例方面，提供了一种方法，该方法包括在校准过程中校准第一传感器，该方法包括：

从第一传感器接收传感器数据；

执行以下各项中的至少一项：从已知校准传感器接收传感器值；或者维持用于第一传感器的传感器特定模型；

在考虑到与已知校准传感器或传感器特定模型的传感器值的差值，并且进一步考虑到传感器的操作环境、传感器简档、传感器特定漂移曲线和传感器特定误差曲线中的任何一个或多个的情况下，通过估计漂移和误差，来检测校准需求；以及

通过使用所述差值估计传感器数据的校正因子或校正模型，来校准传感器；

其中校正因子或校正模型是从传感器特定模型中导出的。

该方法还可以包括：不同的传感器被分级排名，并且分级模型被用来利用在分级模型中排名较高的校准传感器，来执行对第一传感器的校准。

该方法还可以包括：

第一传感器被配置用于测量的、系统的一个或多个属性的空间模型被维持；

使用在第一传感器之外的、并且在受到不同条件下执行的测量，空间模型被分层地用来执行第一传感器的导出校准。

该方法还可以包括：空间模型整合了多个空气质量参数。空间模型可以连接到区域空气质量模型，以用于附加的数据源或数据同化。