[發(fā)明專利]校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)設(shè)備和測(cè)量設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310050706.4
• 申請(qǐng)日: 2013-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103256954A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊沃特·布蘭德斯瑪;馬丁·克里斯蒂安·佩寧;艾利·阿莫爾·邊赫迪;蒂莫·范雷蒙德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: NXP股份有限公司
• 主分類號(hào): G01D18/00
• 分類號(hào): G01D18/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于校準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備的方法。本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、校準(zhǔn)設(shè)備和測(cè)量設(shè)備。

背景技術(shù)

電子測(cè)量設(shè)備通常包括一個(gè)或者多個(gè)傳感器，所述傳感器設(shè)置用于感測(cè)至少一種物理現(xiàn)象。這種物理現(xiàn)象例如可以是電壓、電流、溫度、濕度水平、CO₂水平、pH值和大氣壓力。除了所述傳感器之外，電子測(cè)量設(shè)備通常包括信號(hào)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換和處理電路系統(tǒng)。此外，所述測(cè)量設(shè)備包括接口，用于將物理現(xiàn)象的測(cè)量結(jié)果傳送給用戶。這些接口可以包括顯示器或者有線或無(wú)線通信鏈路。所述用戶例如可以是一個(gè)人或者自主控制或監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)控制或者監(jiān)測(cè)某一環(huán)境下的物理現(xiàn)象，諸如智能建筑物。

大多數(shù)測(cè)量設(shè)備需要某種形式的校準(zhǔn)。校準(zhǔn)可被定義如下：“校準(zhǔn)是測(cè)量之間的比較，所述測(cè)量一個(gè)是用一種設(shè)備做出或者設(shè)置的已知數(shù)量或者正確性，另一個(gè)是用第二設(shè)備以盡可能類似的方式做出的另一個(gè)測(cè)量。具有已知的或者指定的正確性的設(shè)備被稱作標(biāo)準(zhǔn)。所述第二設(shè)備是待測(cè)單元、測(cè)試儀器或者幾種其他待校準(zhǔn)設(shè)備的任意一種?！?http://en.wikipedia.org/wiki/Calibration)。

在本申請(qǐng)的上下文下，所述第一設(shè)備被稱為“校準(zhǔn)設(shè)備”以及所述第二設(shè)備被稱為“測(cè)量設(shè)備”。應(yīng)當(dāng)注意，校準(zhǔn)設(shè)備實(shí)際上可被視為一種特定類型的測(cè)量設(shè)備，所述設(shè)備具有已知的或者指定的正確性，而在某種程度上必須判定通用測(cè)量設(shè)備是正確的還是不正確的。已經(jīng)確定的不正確度或者偏差用于計(jì)算所謂的校準(zhǔn)參數(shù)。隨后，在正常工作期間，測(cè)量設(shè)備利用所述校準(zhǔn)參數(shù)將傳感器數(shù)值校正為更精確的測(cè)量。通常通過(guò)在所述測(cè)量設(shè)備內(nèi)的處理電路進(jìn)行對(duì)這些傳感器數(shù)值的校正。

在所述測(cè)量設(shè)備制造期間以及在其正常工作期間，需要例如周期性地校準(zhǔn)。測(cè)量設(shè)備制造期間的校準(zhǔn)需求可能由傳感器制造工藝、信號(hào)調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)和/或信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的公差造成，而測(cè)量設(shè)備正常工作期間的校準(zhǔn)需求可能由這些部件的壽命老化造成。

無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)是需要校準(zhǔn)的電子測(cè)量設(shè)備的示例。如其名稱所示，無(wú)線通信鏈路用作向用戶傳送測(cè)量結(jié)果的裝置。所述用戶可以是一個(gè)人，但是也可以是自動(dòng)化控制或者監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在許多應(yīng)用中，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)可以組合成大的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。例如，預(yù)計(jì)在未來(lái)，現(xiàn)代辦公建筑物將包括達(dá)到每平方米一個(gè)傳感器，以便以最小能源為代價(jià)為其居民保證最佳的舒適度。這意味著在這種建筑物中的WSN可以跨越數(shù)千個(gè)節(jié)點(diǎn)(即測(cè)量設(shè)備)。在諸如基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)、衛(wèi)生保健和農(nóng)業(yè)之類的其他應(yīng)用中，類似的發(fā)展是可以預(yù)期的。

不幸的是，測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)將會(huì)是耗時(shí)的并且容易出錯(cuò)的。當(dāng)必須周期性地校準(zhǔn)數(shù)千個(gè)測(cè)量設(shè)備，諸如在建筑物中的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，校準(zhǔn)的成本將會(huì)是巨大的。因此，需要將所述校準(zhǔn)工作減少至單個(gè)的并且相對(duì)簡(jiǎn)單的終端用戶行為。

此外，如果針對(duì)不同類型的測(cè)量設(shè)備需要不同的校準(zhǔn)設(shè)備和/或程序，那么大量這種測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)任務(wù)是非常復(fù)雜的。例如，處理建筑物中不同物理現(xiàn)象的不同無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)全都需要校準(zhǔn)。在這些情況下也需要減少所述校準(zhǔn)工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是將上述類型的校準(zhǔn)工作減少至單個(gè)的并且相對(duì)簡(jiǎn)單的終端用戶行為。這可以由權(quán)利要求1所限定的方法、權(quán)利要求17所限定的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、權(quán)利要求18所限定的校準(zhǔn)設(shè)備以及權(quán)利要求19所限定的測(cè)量設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，構(gòu)想了一種用于校準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備的方法，其中：使校準(zhǔn)設(shè)備接近所述測(cè)量設(shè)備，使得將所述校準(zhǔn)設(shè)備(124)和所述測(cè)量設(shè)備(100)暴露到相同的物理環(huán)境，并且使得在所述測(cè)量設(shè)備與所述校準(zhǔn)設(shè)備之間建立數(shù)據(jù)通信鏈路；其中在所述校準(zhǔn)設(shè)備與所述測(cè)量設(shè)備暴露到相同的物理環(huán)境的同時(shí)執(zhí)行下述步驟：所述校準(zhǔn)設(shè)備執(zhí)行至少一種物理現(xiàn)象的測(cè)量；所述測(cè)量設(shè)備執(zhí)行相同物理現(xiàn)象的測(cè)量；將所述測(cè)量設(shè)備的測(cè)量結(jié)果與所述校準(zhǔn)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較；基于所述測(cè)量設(shè)備的測(cè)量結(jié)果與所述校準(zhǔn)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果之間的差異計(jì)算校準(zhǔn)參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例，所述校準(zhǔn)設(shè)備將其測(cè)量結(jié)果發(fā)送給所述測(cè)量設(shè)備，以及所述測(cè)量設(shè)備將所述測(cè)量設(shè)備的測(cè)量結(jié)果與所述校準(zhǔn)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較并且計(jì)算所述校準(zhǔn)參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例，所述測(cè)量設(shè)備包括經(jīng)由主機(jī)連接彼此連接的RFID標(biāo)簽和主機(jī)控制器，所述校準(zhǔn)設(shè)備包括NFC接口設(shè)備或者主動(dòng)式RFID設(shè)備，以及在所述RFID標(biāo)簽與所述NFC接口設(shè)備或者主動(dòng)式RFID設(shè)備之間建立所述數(shù)據(jù)通信鏈路，并且通過(guò)經(jīng)由所述數(shù)據(jù)通信鏈路將所述校準(zhǔn)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果寫(xiě)入所述RFID標(biāo)簽中，來(lái)將所述結(jié)果發(fā)送給所述測(cè)量設(shè)備。