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傳感器處理方法

文檔序號(hào):6154400閱讀:149來源:國知局

專利名稱::傳感器處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及傳感器,在一個(gè)例子中,涉及壓力傳感器(pressuressnsor)。
背景技術(shù)
:傳感器必須被校準(zhǔn)。在一個(gè)例子中,壓力指示器包括諧振壓力換能器(resonantpressuretransducer),其步頁率隨施力口的壓力而改變。然而,傳感器輸入(壓力)與傳感器輸出(頻率改變)之間的關(guān)系不是線性的。而且,諧振頻率也作為溫度的函數(shù)而改變。因此,壓力指示器典型地包括溫度傳感器,并且溫度和頻率信號(hào)這二者被輸入到微處理器。校準(zhǔn)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在鏈接到微處理器的存儲(chǔ)器(即,EEPROM)中。在校準(zhǔn)期間,若千已知的壓力在若干已知的溫度下被施加到傳感器。被編程為應(yīng)用各種曲線擬合技術(shù)的微處理器然后計(jì)算校準(zhǔn)數(shù)據(jù),并把它以以下形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(1)其中F是頻率,P是壓力,并且T是溫度。在一個(gè)例子中,<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>這里,系數(shù)ao...cb是根據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來計(jì)算的,它們被使用來對(duì)F和T與輸出P的關(guān)系進(jìn)行近似(approximate)??梢允褂弥T如根據(jù)指定數(shù)目的數(shù)據(jù)點(diǎn)的最小二乘擬合(leastsquarefit)或準(zhǔn)確擬合(exactfit)之類的線性近似方案。當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)使用傳感器時(shí),微處理器記錄換能器的溫度和頻率,并根據(jù)公式(2)來計(jì)算壓力讀數(shù)。對(duì)于高準(zhǔn)確度使用,這個(gè)方案具有多個(gè)局限性。首先,多項(xiàng)式擬合依賴于所選擇的多項(xiàng)式的階(order)。較高階的多項(xiàng)式提供較好的擬合,但大大地增加計(jì)算負(fù)擔(dān),這限制了計(jì)算的速度和準(zhǔn)確度。第二,高階多項(xiàng)式有出名的不良表現(xiàn),并呈現(xiàn)出在原始數(shù)據(jù)中未發(fā)現(xiàn)的振蕩特性(oscillatorycharacteristic)。第三,在原始數(shù)據(jù)的邊界處的估計(jì)(estimation)很差,在原始數(shù)據(jù)的邊界以外極端發(fā)散。也可以使用諸如Bezier曲線和HermiteSpline之類的其它方法來克服多項(xiàng)式的某些異常的表現(xiàn)。然而,這樣的方法牽涉到很大的計(jì)算負(fù)擔(dān),因此限制了它們?cè)谄渲杏?jì)算能力是有限的系統(tǒng)中的有用性。也曾使用三次樣條(Cubicspline)技術(shù)來擬合數(shù)據(jù)。這樣的方法具有優(yōu)點(diǎn)曲率被控制,以避免急劇的過渡(sharptransition)。然而,這樣的方法依賴于曲率約束條件和端點(diǎn)特性的現(xiàn)有知識(shí),其常常是未知的或太易變的,從而在得到的擬合中產(chǎn)生在測(cè)量數(shù)據(jù)中沒有出現(xiàn)的錯(cuò)誤。而且,計(jì)算的復(fù)雜性也很大。在現(xiàn)有技術(shù)中,所涉及的計(jì)算需要使用雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算來保持計(jì)算誤差低于lppm,僅僅這一點(diǎn)就幾乎四倍于(quadruple)基于小型微處理器的系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的特征在于用于壓力傳感器的新的處理方法。傳感器的壓力和溫度的影響通過使用校準(zhǔn)點(diǎn)和效率很高且準(zhǔn)確的算法而被校正。該方法允許快速和準(zhǔn)確地確定傳感器的輸出,以及避免對(duì)于雙精度浮點(diǎn)計(jì)算的需要。該方法使得舍入誤差最小化,從而引起更快速的信號(hào)處理,并引起更低的功耗。本發(fā)明的特征還在于包含以上討論的方法的壓力傳感器。而且,方法可以與其它類型的傳感器一起使用。一方面,本發(fā)明的特征在于感測(cè)壓力的方法。該方法包括使具有根據(jù)傳感器的頻率F和溫度T而變化的輸出P的壓力傳感器經(jīng)受若干不同的溫度和施加的壓力,確定在不同的溫度和施加的壓力下傳感器的頻率F,和收集表示此關(guān)系的數(shù)據(jù)點(diǎn),以及根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)并且在每個(gè)不同的溫度下,生成若干多項(xiàng)式P-f(F)和T-f(F)。傳感器然后被用來感測(cè)在溫度Tp下在傳感器具有頻率Fp時(shí)的未知壓力P。從所生成的多項(xiàng)式中選擇包圍(surround)TV和Fp的若干多項(xiàng)式。針對(duì)Fiu求那些多項(xiàng)式的值,以便計(jì)算用于P-f(F(ii)和T-f(Fn)的值。根據(jù)所計(jì)算的值,生成多項(xiàng)式P-f(T),并針對(duì)Tp求解該多項(xiàng)式以便輸出P|Ll。在一個(gè)例子中,生成多項(xiàng)式包括采用牛頓法。所生成的多項(xiàng)式可以被存儲(chǔ),或數(shù)據(jù)點(diǎn)能夠被存儲(chǔ),然后,多項(xiàng)式不被生成直到周圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)被選擇。求解Pi^f(T)可以包括使用Lagrange方法。本發(fā)明的特征還在于壓力傳感器,包括其頻率F隨施加的壓力P和溫度T而改變的諧振壓力換能器、用于測(cè)量溫度T的溫度傳感器、和存儲(chǔ)器,該存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)于其中的、對(duì)應(yīng)于在不同的施加的壓力和溫度下的傳感器頻率F的數(shù)椐點(diǎn)。處理器被配置成根椐數(shù)據(jù)點(diǎn)生成若干多項(xiàng)式P-f(F)和T-f(F),以及計(jì)算當(dāng)換能器頻率是Ffx時(shí)在1>下的Pp。從所生成的多項(xiàng)式中選擇包圍TV和F(x的多項(xiàng)式,針對(duì)Fp求所選擇的多項(xiàng)式的值,以便計(jì)算用于P-f(Fp)和T-f(F^)的值,針對(duì)所計(jì)算的值生成多項(xiàng)式P-f(T),并針對(duì)7>求解P『f(T)。處理器然后輸出P卜更一般地,本發(fā)明的特征在于根據(jù)兩個(gè)測(cè)量的參數(shù)X和Y來確定未知的參數(shù)Z的方法。優(yōu)選的方法包括確定在不同的X和Y值時(shí)的Z,和收集表示此關(guān)系的數(shù)據(jù)點(diǎn)。根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn),生成若干多項(xiàng)式Z-f(X)和X-f(Y)。確定在Xp和Y^i下的未知的參數(shù)Zn。從所生成的多項(xiàng)式中選擇包圍Xp和Yp的多項(xiàng)式。針對(duì)Yn求所選擇的多項(xiàng)式的值,以便計(jì)算用于Z-f(Yia)和X-f(Yp)的值。根據(jù)所計(jì)算的值,生成多項(xiàng)式X-f(X)。針對(duì)Xn求解Zn-f(X),并輸出Zn,根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的特征在于具有隨參數(shù)Z和參數(shù)X而改變的參數(shù)Y的傳感器。設(shè)備測(cè)量參數(shù)X。存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)于其中的、對(duì)應(yīng)于在Z和X的不同值下的參數(shù)Y的值的數(shù)據(jù)點(diǎn)。處理器被配置成根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)生成若干多項(xiàng)式,以及計(jì)算當(dāng)傳感器測(cè)量值Yn時(shí)在X^下的Z卜選擇包圍Yn和Xp的多項(xiàng)式,并針對(duì)Yin求所述多項(xiàng)式的值,以便計(jì)算用于Z-f(Yp)和X-f(Yn)的值。針對(duì)所計(jì)算的值生成多項(xiàng)式Z-f(X),并針對(duì)Xj^求解Zp-f(X)。然而,在其它實(shí)施例中,本發(fā)明不需要實(shí)現(xiàn)所有的這些目的,以及本發(fā)明的權(quán)利要求不應(yīng)當(dāng)限于能夠?qū)崿F(xiàn)這些目的的結(jié)構(gòu)或方法。根據(jù)以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例和附圖的說明,本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明白其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn),其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明收集的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的例子;圖2示出根據(jù)本發(fā)明如何計(jì)算多項(xiàng)式;圖3示出根據(jù)本發(fā)明六個(gè)點(diǎn)如何從四個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)創(chuàng)建三個(gè)三次多項(xiàng)式;圖4示出最準(zhǔn)確的估計(jì)是如何處在由創(chuàng)建多項(xiàng)式的兩個(gè)最中心(centermost)的點(diǎn)所限制的區(qū)域中;圖5示出根據(jù)本發(fā)明四個(gè)周圍的組(surroundingset)如何提供四個(gè)壓力閥(valvesofpressure)和四個(gè)溫度閥;以及圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的、與傳感器的例子相關(guān)聯(lián)的主要部件的高度示意性的框圖。具體實(shí)施例方式除了下面公開的優(yōu)選實(shí)施例以外,本發(fā)明還能夠?qū)嵤┢渌鼘?shí)施例,和能夠以各種不同的方式被實(shí)踐或?qū)嵤?。因此,?yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明在其應(yīng)用中不限于在以下的說明中闡述的或在附圖上圖示的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和部件布置。如果在這里僅僅描述一個(gè)實(shí)施例,則本發(fā)明的權(quán)利要求不限于該實(shí)施例。而且,本發(fā)明的權(quán)利要求不應(yīng)被限制性地閱讀,除非有清楚的和可信服的證據(jù)表明某些例外、限制或否認(rèn)。本發(fā)明使用簡(jiǎn)單的內(nèi)插(interpolating)多項(xiàng)式函數(shù),準(zhǔn)確地表示在一維的窄范圍上的函數(shù)。全范圍通過提供這樣的多項(xiàng)式的組而獲得。二維內(nèi)插于是通過創(chuàng)建若干多項(xiàng)式組,然后把它們組合以形成數(shù)據(jù)的統(tǒng)一表示來實(shí)現(xiàn)。典型地,從所取的測(cè)量收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn),以用至少兩個(gè)變量形成傳感器特性的網(wǎng)格(grid)。在一個(gè)例子中,這將是在各種施加的壓力(Papplied)和測(cè)試溫度(Tapp,ied)下傳感器頻率F和傳感器溫度T的測(cè)量。例如,這可以是在9個(gè)壓力和5個(gè)溫度下,產(chǎn)生45個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),如圖1所示。對(duì)于網(wǎng)格沒有要求等間隔或在每個(gè)維度上包含相等數(shù)目的點(diǎn)。事實(shí)上,可以優(yōu)選地在不確定性的區(qū)域中具有更高的點(diǎn)密度。這些點(diǎn)中的每一個(gè)與它們精確測(cè)量的P、F和T的值相關(guān)聯(lián)。P和T的測(cè)量值可能與施加的值有很大的不同。各種裝置被用來擬合"n"到"n+l"階數(shù)據(jù)點(diǎn)的內(nèi)插多項(xiàng)式。這個(gè)解(solution)是唯一的,并且函數(shù)正好通過校準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)。例如,4個(gè)點(diǎn)能夠被用來限定圖2所示的三次多項(xiàng)式。對(duì)于在圖1的點(diǎn)網(wǎng)格中的每一行,存在著一組表示函數(shù)的點(diǎn)。若干"n"階多項(xiàng)式能夠被擬合于(fitto)相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)。如果在所述行中的點(diǎn)的數(shù)目是P,則將有p-n個(gè)這樣的多項(xiàng)式。在這個(gè)例子中,Tapp,ied的每個(gè)值將具有9個(gè)點(diǎn)(P,F(xiàn),T),從而允許針對(duì)T一ied的每個(gè)值計(jì)算一組六個(gè)三次多項(xiàng)式P-f(F)。圖3示出6個(gè)點(diǎn)如何從4個(gè)相鄰的點(diǎn)創(chuàng)建3個(gè)三次多項(xiàng)式。由于多項(xiàng)式重疊,所以它們提供函數(shù)的若干估計(jì)。最準(zhǔn)確的估計(jì)是在由創(chuàng)建如圖4所示的多項(xiàng)式的兩個(gè)最中心(centermost)的點(diǎn)所限制的區(qū)域內(nèi)。在其中不存在選擇的數(shù)據(jù)的極端(extreme)處,我們使用能被使用的最接近的多項(xiàng)式估計(jì)。通過這種選擇,現(xiàn)在有一種在由數(shù)據(jù)點(diǎn)所限制的范圍上提供準(zhǔn)確估計(jì)的方法。對(duì)于在原始數(shù)據(jù)中的每一行,將會(huì)有一個(gè)這樣的估計(jì)。然后針對(duì)第二變量重復(fù)該過程。在該例子中,對(duì)于Tapp,ied的每個(gè)值,這將產(chǎn)生6個(gè)多項(xiàng)式T-f(F)。針對(duì)所有行創(chuàng)建上述兩個(gè)多項(xiàng)式組。所以在本例中,這將給出5個(gè)組,每個(gè)組包含6個(gè)多項(xiàng)式P-f(F)和6個(gè)多項(xiàng)式T-f(F)。這些所有的多項(xiàng)式(在本例中60個(gè))的計(jì)算,對(duì)于能夠在簡(jiǎn)單傳感器設(shè)備中所獲得的計(jì)算能力和準(zhǔn)確度這二者帶來嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。所以,牛頓法(Newton'smethod)能夠被用來求解(solve)這些多項(xiàng)式。這個(gè)方法準(zhǔn)確地計(jì)算多項(xiàng)式的牛頓形式(Newtonianform),并且能夠利用點(diǎn)的相鄰性質(zhì)來使用"牛頓三角(Newton'sTriangle)",以便很大地降低計(jì)算要求并且增強(qiáng)準(zhǔn)確度。多項(xiàng)式可以被預(yù)計(jì)算和保存在存儲(chǔ)器中??商鎿Q地,僅限定數(shù)據(jù)點(diǎn)(definingdatapoint)可被保存在存儲(chǔ)器中,并且多項(xiàng)式計(jì)算被延遲,直至需要計(jì)算為止。對(duì)于第一種方法,存在著與原始數(shù)據(jù)點(diǎn)的行/列的階相關(guān)的30個(gè)多項(xiàng)式的兩個(gè)表(其中將有6x5個(gè)多項(xiàng)式,即,5個(gè)組每個(gè)組包含6個(gè)多項(xiàng)式,而不是9x5個(gè)多項(xiàng)式)。在其中壓力傳感器在溫度T)Tf受到壓力P的場(chǎng)合下,換能器的頻率是F。為了在任何點(diǎn)FnJV處求函數(shù)P的值(evaluatethefunctionP),選擇包圍該點(diǎn)的多項(xiàng)式組。這些多項(xiàng)式(或它們的限定點(diǎn))的選擇是通過使用對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)點(diǎn)表的簡(jiǎn)單搜索來完成的。對(duì)于未知的1>和F卜搜索多項(xiàng)式的表,以便找出包圍未知項(xiàng)的多項(xiàng)式。在例子中,對(duì)于三次擬合需要四個(gè)多項(xiàng)式,這樣在任一側(cè)有兩個(gè)多項(xiàng)式。對(duì)于第二方法,僅僅存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)。所以,不用找出包圍Tiii和F^i的四個(gè)多項(xiàng)式,而是對(duì)限定那些多項(xiàng)式的所有的點(diǎn)進(jìn)行定位。這將是包圍Tili和F(i的16個(gè)點(diǎn)的集合(collection)。三次函數(shù)適合于P隨T的可變性(variabilityofPwithT),所以對(duì)于任何給定點(diǎn),選擇包圍該點(diǎn)的四個(gè)最接近的組。這些多項(xiàng)式組中的每一個(gè)現(xiàn)在可以通過使用在預(yù)計(jì)算的牛頓多項(xiàng)式(Newtonianpolynomial)中的代入(substitution)來被求值,以針對(duì)Fju的給定值給出P和T值??商鎿Q地,能夠采用使用Lagrange方法(Lagrange'smethod)的原始數(shù)據(jù)點(diǎn)的組合的內(nèi)插和求值。在這種情形下,16個(gè)原始數(shù)據(jù)點(diǎn)將被選擇,以便創(chuàng)建四個(gè)多項(xiàng)式。在我們的例子中,四個(gè)周圍的組針對(duì)給定值Fp提供了四個(gè)P值和四個(gè)T值,如圖5所示。這四個(gè)新的點(diǎn)限定了三次多項(xiàng)式函數(shù)P-f(丁),其然后能夠在Tp的給定值下被求值,以提供最后的輸出P。因?yàn)閷?duì)于最后的多項(xiàng)式而言只需要一次求值,所以使用Lagrange方法組合內(nèi)插和求值操作這二者是有利的。這比起分開創(chuàng)建多項(xiàng)式并求它的值,具有較低的計(jì)算要求和較高的準(zhǔn)確度。正如所顯示的,Lagrange和牛頓法可被用來大大地減小所需要的計(jì)算能力。牛頓法允許以準(zhǔn)確且高效的方式預(yù)計(jì)算所有的多項(xiàng)式,只留下使用Lagrange方法求這些多項(xiàng)式中的m+1個(gè)多項(xiàng)式的值和最后的內(nèi)插??商鎿Q地,為了節(jié)省存儲(chǔ)器,可以只存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)點(diǎn)。Lagrange方法然后可被用來組合內(nèi)插和求值這二者。圖6示出具有輸出P的壓力傳感器IO和當(dāng)受到不同的壓力時(shí)生成不同的頻率F的換能器12。溫度傳感器14測(cè)量溫度T。處理器16響應(yīng)于F和T這二者,并被配置成(例如)被編程為按照以上討論的方法運(yùn)行。EEPROM18(或某個(gè)其它存儲(chǔ)器)存儲(chǔ)如以上參照?qǐng)D1討論的在不同的溫度T下的F和P的值。當(dāng)換能器12在溫度Tyr受到壓力Pn并且呈現(xiàn)頻率Fii時(shí),處理器16輸出Pju(例如,到顯示器)。上述方法通過使用單精度浮點(diǎn)計(jì)算產(chǎn)生優(yōu)于lppm的準(zhǔn)確度。但是,本發(fā)明不限于壓力換能器,上述的方法能夠與其它類型的傳感器一起使用。一般地,假設(shè)已經(jīng)從測(cè)試或校準(zhǔn)測(cè)量收集到數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)具有形式(X,Y,Z)。例如,考慮在不同的施加的壓力和溫度的范圍上壓力傳感器的測(cè)試。Z是所測(cè)量的壓力,X是溫度傳感器測(cè)量結(jié)果,并且Y是傳感器的輸出。以下的過程然后將通過使用mxn階二維多項(xiàng)式函數(shù)而針對(duì)X-x和Y-y的任何給定值準(zhǔn)確地估計(jì)Z的值。在步驟1,數(shù)據(jù)點(diǎn)(X,Y,Z)被排列成表示對(duì)于兩個(gè)輸入變量X和Y的Z值的網(wǎng)格,其中X和Y采用單調(diào)次序(monotonicorder)。見圖1。在步驟2,選擇跨越(span)待求值的(x,y)點(diǎn)的(m+l)x(n+i)點(diǎn)矩陣。在步驟3,通過使用n+l個(gè)點(diǎn)(其中Z-f(Y))來求解m+l個(gè)n階多項(xiàng)式。在步驟4,通過使用n+l個(gè)點(diǎn)(其中X-f(Y))來求解m+l個(gè)n階多項(xiàng)式。在步驟5,針對(duì)Y-y的輸入值,求在步驟4找到的多項(xiàng)式的值,以便給出用于Z和X的m+l個(gè)值。在步驟6,通過使用用于Z-f(X)的m+l個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)來求解m階多項(xiàng)式。然后,在步驟7,通過使用來自步驟6的多項(xiàng)式,針對(duì)X-x的輸入值求Z的值。選擇點(diǎn)矩陣可以通過使用數(shù)椐值的搜索而被完成。這種搜索可以通過使用所建立的方法而針對(duì)效率進(jìn)行優(yōu)化。步驟3和4,求解Z-f(Y)和X-f(Y)多項(xiàng)式,可以通過預(yù)計(jì)算使用牛頓形式的多項(xiàng)式而被優(yōu)化以保留準(zhǔn)確度和計(jì)算效率??商鎿Q地,這些步驟和求值步驟可以通過使用Lagrange內(nèi)插而被組合,以便降低存儲(chǔ)器要求而仍舊保持準(zhǔn)確度。最后兩個(gè)步驟優(yōu)選地通過使用Lagrange內(nèi)插和求值而被組合。本發(fā)明可被利用于各式各樣的傳感器和控制應(yīng)用中。例如,在引擎控制中,通常取兩個(gè)測(cè)量結(jié)果來得出第三參數(shù)。例如,RPM和歧管壓力能夠被使用來確定點(diǎn)火定時(shí)。本發(fā)明的方法能夠被用在這樣的應(yīng)用中,并且原始數(shù)據(jù)可以是基于實(shí)驗(yàn)或建模的條件,并且輸出通常不是指示器,而是總的系統(tǒng)控制函數(shù)的一部分。園此,雖然本發(fā)明的具體的特征在某些附圖上被顯示和在其它附圖上沒有顯示,但這僅僅是為了方便起見,因?yàn)槊總€(gè)特征可以與根據(jù)本發(fā)明的任何的或所有的其它特征相組合。正如在這里^f吏用的詞"包括"、"包含"、"具有"、和"帶有"應(yīng)當(dāng)被廣義地和全面地解譯,而不限于任何物理的互連,而且,在本申請(qǐng)中公開的任何實(shí)施例并不當(dāng)作為唯一可能的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到其它實(shí)施例,它們也在以下的權(quán)利要求范圍內(nèi)。另外,在針對(duì)本專利的專利申請(qǐng)履行期間給出的任何修改,并不是對(duì)在提交的申請(qǐng)中給出的任何權(quán)利要求元素的否認(rèn)合理地預(yù)計(jì)到本領(lǐng)域技術(shù)人員無法草擬出將完全包括所有可能的等價(jià)物的權(quán)利要求,許多等價(jià)物在修改時(shí)將是不可預(yù)見的,并且是難以很好地解釋哪些是要放棄的(如果有的話),作為修改的基礎(chǔ)的基本理由可能僅僅與許多等價(jià)物略微有關(guān),和/或還有許多其它理由,不能預(yù)期申請(qǐng)人描述對(duì)于任何修改的權(quán)利要求元素的某些非實(shí)質(zhì)的替換物。權(quán)利要求1.一種感測(cè)壓力的方法,所述方法包括使具有根據(jù)傳感器的頻率F和溫度T而變化的輸出P的壓力傳感器經(jīng)受若干不同的溫度和施加的壓力;確定在不同的溫度和施加的壓力下傳感器的頻率F,和收集表示此關(guān)系的數(shù)據(jù)點(diǎn);根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)并且在每個(gè)不同的溫度下,生成若干多項(xiàng)式P=f(F)和T=f(F);使用傳感器來感測(cè)在溫度Tμ下在傳感器具有頻率Fμ時(shí)的未知壓力Pμ;從所生成的多項(xiàng)式中選擇包圍Tμ和Fμ的多項(xiàng)式;針對(duì)Fμ求所選擇的多項(xiàng)式的值,以便針對(duì)P=f(Fμ)和T=f(Fμ)計(jì)算值;根據(jù)所計(jì)算的值,生成多項(xiàng)式P=f(T);以及針對(duì)Tμ求解Pμ=f(T),并輸出Pμ。2.如權(quán)利要求l所述的方法,其中生成多項(xiàng)式包括采用牛頓法。3.如權(quán)利要求l所述的方法,其中所生成的多項(xiàng)式被存儲(chǔ)。4.如權(quán)利要求1所述的方法,其中數(shù)據(jù)點(diǎn)被存儲(chǔ),并且多項(xiàng)式不被生成直到周圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)被選擇。5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中求解Piti-f(T)包括使用Lagrange方法。6.—種壓力傳感器,包括諧振壓力換能器,其頻率F隨施加的壓力P和溫度T而改變;溫度傳感器,用于測(cè)量溫度T;存儲(chǔ)器,包括存儲(chǔ)于其中的、對(duì)應(yīng)于在不同的施加的壓力和溫度下的傳感器頻率F的數(shù)椐點(diǎn);以及處理器,被配置成根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)生成若干多項(xiàng)式P-f(F)和T-f(F),通過以下步驟計(jì)算當(dāng)換能器頻率是Fp時(shí)在Tn下的從所生成的多項(xiàng)式中選擇包圍1>和Fn的多項(xiàng)式,針對(duì)Fp求所選擇的多項(xiàng)式的值,以便針對(duì)P-f(Fiii)和T-f(Fn)計(jì)算值,針對(duì)所計(jì)算的值生成多項(xiàng)式P-f(T),以及針對(duì)1>求解Pp-f(T),并輸出P|i。7.—種根據(jù)兩個(gè)測(cè)量的參數(shù)X和Y來確定未知的參數(shù)Z的方法,所述方法包4舌確定在X和Y的不同值下的Z,和收集表示此關(guān)系的數(shù)據(jù)點(diǎn);根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn),生成若干多項(xiàng)式Z-f(X)和X-f(Y);確定在Xp和Yp下的未知的參數(shù)Zn;從所生成的多項(xiàng)式中選擇包圍Xp和Yiii的多項(xiàng)式;針對(duì)Yn求所選擇的多項(xiàng)式的值,以便針對(duì)Z-f(Yii)和X-f(Yin)計(jì)算值;根據(jù)所計(jì)算的值,生成多項(xiàng)式Z-f(X);以及針對(duì)Xili求解Zn-f(X),并輸出Zn。8,如權(quán)利要求7所述的方法,其中所生成的多項(xiàng)式被存儲(chǔ)。9.如權(quán)利要求7所述的方法,其中數(shù)據(jù)點(diǎn)被存儲(chǔ),并且多項(xiàng)式?jīng)]有被生成直到周圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)被選擇。10.—種傳感器系統(tǒng),包括具有隨參數(shù)Z和參數(shù)X而改變的參數(shù)Y的傳感器;設(shè)備,其測(cè)量參數(shù)X;存儲(chǔ)器,包括存儲(chǔ)于其中的、對(duì)應(yīng)于在Z和X的不同值下的參數(shù)Y的值的數(shù)據(jù)點(diǎn);以及處理器,被配置成根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)生成若干多項(xiàng)式Z-f(X)和X-f(Y),通過以下步驟計(jì)算當(dāng)傳感器測(cè)量Yin時(shí)在Xn下的從所生成的多項(xiàng)式中選擇包圍Yp和Xn的多項(xiàng)式,針對(duì)Yn求所選擇的多項(xiàng)式的值,以便針對(duì)Z-f(Yp)和X-f(Yp)計(jì)算值,針對(duì)所計(jì)算的值生成多項(xiàng)式Z-f(X),以及針對(duì)Xn求解Zn-f(X),以及輸出Zp。全文摘要本發(fā)明涉及傳感器處理方法。壓力傳感器和方法,其中諧振壓力換能器具有隨施加的壓力P和溫度T而改變的頻率F。溫度傳感器測(cè)量溫度T。存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)于其中的、對(duì)應(yīng)于在不同的施加的壓力和溫度下的傳感器頻率F的數(shù)據(jù)點(diǎn)。處理器被配置成根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)生成若干多項(xiàng)式,以及計(jì)算當(dāng)換能器頻率是Fμ時(shí)在Tμ下的Pμ。文檔編號(hào)G01L27/00GK101592540SQ20091014181公開日2009年12月2日申請(qǐng)日期2009年5月26日優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日發(fā)明者A·哈欽森申請(qǐng)人:通用電氣公司
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