修正裝置、修正方法、程序以及靜電電容式壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】提供一種修正裝置、修正方法、程序以及靜電電容式壓力傳感器，能夠?qū)εc負(fù)載的變化相對(duì)的最大值的特性為非線性的遲滯誤差進(jìn)行修正。具有：確定部，確定外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載FX；修正值生成部，基于由上述確定部確定的極限負(fù)載FX、生成使極限負(fù)載FX變化了時(shí)的遲滯的最大值的第一函數(shù)fPEAK(FX)、以及生成外加了靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載FMAX時(shí)的遲滯的第二函數(shù)fHYS(FN/FX×FMAX)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值；修正部，使用該修正值，修正外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容。
【專利說明】
修正裝置、修正方法、程序以及靜電電容式壓力傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)具有遲滯特性的靜電電容式壓力傳感器的輸出進(jìn)行修正的修正裝置、修正方法以及程序，該遲滯特性是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的誤差進(jìn)行變化的特性。
【背景技術(shù)】
[0002]負(fù)載傳感器在使負(fù)載增加(漸增)的過程和使負(fù)載減少(漸減)的過程中，即使加載相同的負(fù)載，輸出值也產(chǎn)生差。該差根據(jù)負(fù)荷傳感器被加載的負(fù)載的履歷而不同，所以稱為遲滯誤差。提出一種如下方案:為了修正該遲滯誤差，不是維持原樣地使用原來的漸增以及漸減遲滯特性，折返點(diǎn)的負(fù)載與下限負(fù)載值或者上限負(fù)載值之間的差基于相對(duì)于下限負(fù)載值與上限負(fù)載值之間的差所占有的比率，對(duì)原來的漸增以及漸減遲滯特性的漸增或者漸減誤差極大值以及漸增或者漸減誤差極大負(fù)載值進(jìn)行修整，對(duì)漸增或者漸減遲滯修正特性進(jìn)行估計(jì)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開2006 — 30126號(hào)公報(bào)
[0006]然而，在專利文獻(xiàn)I所公開的發(fā)明中，存在如下問題:相對(duì)于最大負(fù)載折返點(diǎn)的誤差，使用實(shí)際施加的負(fù)載的折返點(diǎn)，通過比例計(jì)算來計(jì)算出誤差值，因此，負(fù)載的變化和遲滯誤差的值線性地變化，也就是說，只能應(yīng)用于進(jìn)行比例且變化的負(fù)載傳感器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為了解決上述的問題，其目的在于提供一種修正裝置、修正方法、程序以及靜電電容式壓力傳感器，能夠?qū)εc負(fù)載的變化相對(duì)的最大值的特性為非線性的遲滯誤差進(jìn)行修正。
[0008]本發(fā)明中的修正裝置是對(duì)靜電電容式壓力傳感器的輸出進(jìn)行修正的修正裝置，該靜電電容式壓力傳感器是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器，上述修正裝置具有:確定部，確定上述外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載;修正值生成部，基于由上述確定部確定的極限負(fù)載、第一函數(shù)、以及第二函數(shù)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值，上述第一函數(shù)是生成使上述極限負(fù)載發(fā)生了變化時(shí)的上述遲滯的最大值的函數(shù)，上述第二函數(shù)是基于外加了上述靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載時(shí)的遲滯來生成根據(jù)上述極限負(fù)載而決定的上述外加負(fù)載的遲滯的函數(shù)；以及修正部，使用由上述修正值生成部生成的修正值，修正上述外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容。
[0009]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠提供一種修正裝置，能夠?qū)εc負(fù)載的變化相對(duì)的最大值的特性為非線性的遲滯誤差進(jìn)行修正。
[0010]優(yōu)選地，本發(fā)明的修正裝置的修正部在將上述外加負(fù)載設(shè)為Fn，將上述極限負(fù)載設(shè)為Fx，將上述靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載設(shè)為Fmax，將上述第一函數(shù)設(shè)為fPE?(Fx)，將上述第二函數(shù)設(shè)為fHYS(FN/FXXFMAX)的情況下，上述修正部從上述負(fù)載減少時(shí)的靜電電容減去由上述修正值生成部生成的修正值fpEAK(Fx) X fHYs(FN/FxXFmax)，由此修正上述負(fù)載減少時(shí)的靜電電容。
[0011]根據(jù)上述構(gòu)成，僅從負(fù)載減少時(shí)的靜電電容減去由修正值生成部生成的修正值，就能夠修正負(fù)載減少時(shí)的靜電電容。
[0012]優(yōu)選地，本發(fā)明的修正值生成部對(duì)于負(fù)載增加時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容，不生成修正值。根據(jù)上述構(gòu)成，不需要負(fù)載增加時(shí)的修正，因此，能夠減少運(yùn)算處理的負(fù)荷。
[0013]優(yōu)選地，本發(fā)明的上述第二函數(shù)fHYs(Fn/FxXFmax)是([AnX (Fmax/FxXFn)n+A(η-1)X(FMAx/FxXFN)(n-υ...+Al X (Fmax/FxXFn)+A0])，其中，AO?An為常數(shù)。
[0014]優(yōu)選地，本發(fā)明的上述第一函數(shù)以及上述第二函數(shù)基于模擬結(jié)果或者實(shí)測(cè)值被規(guī)定。
[0015]本發(fā)明中的修正方法是對(duì)靜電電容式壓力傳感器的輸出進(jìn)行修正的方法，該靜電電容式壓力傳感器是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器，上述修正方法具有:確定部確定上述外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載的工序;修正值生成部基于由上述確定部確定的極限負(fù)載、第一函數(shù)、以及第二函數(shù)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值的工序，上述第一函數(shù)是生成使上述極限負(fù)載發(fā)生了變化時(shí)的上述遲滯的最大值的函數(shù)，上述第二函數(shù)是基于外加了上述靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載時(shí)的遲滯來生成根據(jù)上述極限負(fù)載而決定的上述外加負(fù)載的遲滯的函數(shù)；以及修正部使用由上述修正值生成部生成的修正值，修正上述外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的工序。
[0016]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠提供修正方法，能夠?qū)εc負(fù)載的變化相對(duì)的最大值的特性為非線性的遲滯誤差進(jìn)行修正。
[0017]本發(fā)明中的程序是對(duì)靜電電容式壓力傳感器的輸出進(jìn)行修正的程序，該靜電電容式壓力傳感器是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器，該程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下的步驟:確定上述外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載的步驟;基于被確定的上述極限負(fù)載、第一函數(shù)、以及第二函數(shù)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值的步驟，上述第一函數(shù)是生成使上述極限負(fù)載發(fā)生了變化時(shí)的上述遲滯的最大值的函數(shù)，上述第二函數(shù)是基于外加了上述靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載時(shí)的遲滯來生成根據(jù)上述極限負(fù)載而決定的上述外加負(fù)載的遲滯的函數(shù)；以及使用由上述修正值生成部生成的修正值，修正上述外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的步驟。
[0018]根據(jù)上述構(gòu)成，提供一種程序，能夠?qū)εc負(fù)載的變化相對(duì)的最大值的特性為非線性的遲滯誤差進(jìn)行修正。
[0019]本發(fā)明的靜電電容式壓力傳感器是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器，上述靜電電容式壓力傳感器具有:確定部，確定上述外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載;修正值生成部，基于由上述確定部確定的極限負(fù)載、第一函數(shù)、以及第二函數(shù)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值，上述第一函數(shù)是生成使上述極限負(fù)載發(fā)生了變化時(shí)的上述遲滯的最大值的函數(shù)，上述第二函數(shù)是基于外加了上述靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載時(shí)的遲滯來生成根據(jù)上述極限負(fù)載而決定的上述外加負(fù)載的遲滯的函數(shù)；以及修正部，使用由上述修正值生成部生成的修正值，修正上述外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容。
[0020]根據(jù)該構(gòu)成，能夠?qū)εc負(fù)載的變化相對(duì)的最大值的特性為非線性的遲滯誤差進(jìn)行修正來高精度地檢測(cè)外加負(fù)載。
[0021]優(yōu)選地，本發(fā)明的靜電電容式壓力傳感器還具備檢測(cè)部，該檢測(cè)部在上述外加負(fù)載的減少時(shí)，對(duì)負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容變成由上述修正部修正后的上述靜電電容的情況進(jìn)行檢測(cè)。
[0022]根據(jù)該構(gòu)成，能夠在外加負(fù)載Fn的減少時(shí)，使用簡(jiǎn)單的運(yùn)算量來檢測(cè)外加負(fù)載Fn變成設(shè)為檢測(cè)對(duì)象的指定值的情況。
[0023]發(fā)明效果
[0024]如以上說明所示，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種修正裝置、修正方法、程序以及靜電電容式壓力傳感器，能夠?qū)εc負(fù)載的變化相對(duì)的最大值的特性為非線性的遲滯誤差進(jìn)行修正。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的靜電電容式壓力傳感器的構(gòu)成圖。
[0026]圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的修正裝置所連接的負(fù)載傳感器的構(gòu)成圖。
[0027]圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的修正裝置的功能框圖。
[0028]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的修正裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0029]圖5是本發(fā)明的其他實(shí)施方式涉及的靜電電容式壓力傳感器的構(gòu)成圖。
[0030]符號(hào)說明
[0031]1,180靜電電容式壓力傳感器
[0032]10 負(fù)載傳感器
[0033]20 修正裝置
[0034]21 A/D 轉(zhuǎn)換器
[0035]22 CPU
[0036]23 存儲(chǔ)器
[0037]101 確定部
[0038]102 存儲(chǔ)部
[0039]103 修正值生成部
[0040]104 修正部[0041 ] 160 檢測(cè)部
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)說明。
[0043]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的靜電電容式壓力傳感器I的構(gòu)成圖。圖2是本實(shí)施方式涉及的修正裝置20所連接的負(fù)載傳感器10的構(gòu)成圖。圖3是本實(shí)施方式涉及的修正裝置20的功能框圖。
[0044]如圖1所示，靜電電容式壓力傳感器I具有負(fù)載傳感器10和修正裝置20。
[0045]修正裝置20與負(fù)載傳感器10連接，對(duì)從負(fù)載傳感器10輸出的檢測(cè)值進(jìn)行修正。在本實(shí)施方式中使用的負(fù)載傳感器10是靜電電容式壓力傳感器，如圖2所示，該負(fù)載傳感器10由2個(gè)電極11、12、以及被該2個(gè)電極11、12夾著的電介質(zhì)13構(gòu)成。圖2(a)表示負(fù)載外加前的負(fù)載傳感器10的狀態(tài)，圖2(b)表示負(fù)載外加后的負(fù)載傳感器10的狀態(tài)。如圖2(b)所示，在額定負(fù)載內(nèi)外加負(fù)載Fn的狀態(tài)下，電介質(zhì)13彈性變形而厚度變薄。
[0046]如圖2(a)所示，在將沒有外加負(fù)載的狀態(tài)的電介質(zhì)13的厚度設(shè)為do時(shí)，負(fù)載外加前的負(fù)載傳感器10的靜電電容Co用以下的(I)式來表示。另外，將電極11、12對(duì)置的面積設(shè)為S，將電介質(zhì)13的介質(zhì)常數(shù)設(shè)為ε。
[0047][數(shù)式I]
[0048]Co= ε.S/d0...(I)
[0049 ]在此，在將電介質(zhì)13的彈簧常數(shù)設(shè)為k時(shí)，由負(fù)載Fn引起的電介質(zhì)13的厚度的變化dN能夠用以下的(2)式來表示。
[0050][數(shù)式2]
[0051]dN=FN/k...(2)
[0052]根據(jù)上述(I)式以及(2)式，外加負(fù)載Fn的狀態(tài)下的靜電電容Cn用以下的(3)式來表不O
[0053][數(shù)式3]
[0054]Cn= ε.S/(do-dN) = ε.S/(do-FN/k)...(3)
[0055]作為靜電電容型的負(fù)載傳感器的特征，能夠列舉出相對(duì)于負(fù)載Fn的增加，靜電電容Cn大致線性地增加。另外，與壓電元件型的負(fù)載傳感器相比，能夠增大與負(fù)載相對(duì)的位移量。然而，在靜電電容型的負(fù)載傳感器中，負(fù)載增加時(shí)和負(fù)載減少時(shí)的靜電電容的值的轉(zhuǎn)移不同。
[0056]另外，負(fù)載傳感器10的靜電電容能夠使用現(xiàn)有的技術(shù)來求出。例如，能夠根據(jù)在2個(gè)電極11、12的負(fù)載不存在的情況下的頻率與負(fù)載存在的情況下的頻率之間的比來求出。另外，在此所說的頻率是通過RC充電的時(shí)間常數(shù)和運(yùn)算放大器的基準(zhǔn)電壓而決定的振蕩頻率的情況。
[0057]本實(shí)施方式涉及的修正裝置20對(duì)該負(fù)載增加時(shí)和負(fù)載減少時(shí)的靜電電容的值的差(以下，遲滯誤差)進(jìn)行修正。如圖1所示，修正裝置20具備:將從負(fù)載傳感器10輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器21;作為運(yùn)算處理裝置的CPU22;以及作為存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)器23。
[0058]圖3是本實(shí)施方式涉及的修正裝置20的功能框圖。圖3所示的功能是通過由CPU22從存儲(chǔ)器23讀入程序PRG以及數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的。如圖3所示，修正裝置20具有確定部101、存儲(chǔ)部102、修正值生成部103以及修正部104。
[0059 ]確定部1I確定對(duì)負(fù)載傳感器1外加了負(fù)載時(shí)的外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載Fx。在此，所謂極限負(fù)載Fx不是負(fù)載傳感器10的額定負(fù)載，而是在對(duì)負(fù)載傳感器10外加了負(fù)載時(shí)，外加負(fù)載到哪種程度，也就是說外加的負(fù)載的最大值。
[0060]在存儲(chǔ)部102存儲(chǔ)有生成使極限負(fù)載Fx變化了時(shí)的遲滯的最大值的第一函數(shù)(fPEAK(Fx))、以及生成外加了靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載Fmm時(shí)的遲滯的第二函數(shù)(fHYS(Fn/FxXFmax))。在下面，對(duì)第一函數(shù)(fpEAK(Fx))以及第二函數(shù)(fHYS(FN/FxXFMAx))進(jìn)行說明。[0061 ] 在本實(shí)施方式中，第一函數(shù)(fpEAK(Fx))以及第二函數(shù)(fHYS(FN/FxXFMAX))基于模擬結(jié)果或者實(shí)測(cè)值被規(guī)定。
[0062]最初，在將表示在負(fù)載傳感器10產(chǎn)生的遲滯的第二函數(shù)設(shè)為fHYS(FN)時(shí)，第二函數(shù)fHYS(FN)定義成負(fù)載增加時(shí)和負(fù)載減少時(shí)的負(fù)載傳感器10的靜電電容的差，所以，能夠用以下的(4)式來表示。
[0063][數(shù)式4]
[0064]fhys(Fn) =Cup(Fn)—Cdown(FN)...(4)
[0065 ]在此，Cup ( Fn )是負(fù)載增加時(shí)的外加負(fù)載Fn的負(fù)載傳感器1的靜電電容。另外，Cd_(Fn)是負(fù)載減少時(shí)的外加負(fù)載Fn的負(fù)載傳感器10的靜電電容。
[0066]另外，在靜電電容式壓力傳感器的情況下，該遲滯根據(jù)最大極限負(fù)載fMAX而變化，所以，表示極限負(fù)載Fmm之時(shí)的遲滯曲線的第二函數(shù)fHYS(FN)能夠如以下的(5)式所示進(jìn)行定義。
[0067][數(shù)式5]
[0068]Hys(Fmax,Fn) = Thys(Fn)...(5)
[0069]隨后，使遲滯曲線的形狀近似成不依據(jù)于極限負(fù)載Fx的一定的曲線形狀，使用第一函數(shù)fPE?(Fx)對(duì)使極限負(fù)載Fx變化了時(shí)的遲滯的PEAK值(最大值)近似，使用最大極限負(fù)載Fmax對(duì)外加負(fù)載Fn正規(guī)化，成為以下的(6)式。
[0070][數(shù)式6]
[0071]Hys(Fx,Fn) =fpeak(Fx) XfHYs(FN/FxXFMAx)...(6)
[0072]其中，
[0073]Fn=O ?Fx
[0074]Fx = O ?Fmax
[0075]另外，所謂使用最大極限負(fù)載Fmm對(duì)上述的外加負(fù)載Fn正規(guī)化不是統(tǒng)計(jì)學(xué)上的正規(guī)化，在達(dá)到Peak負(fù)載時(shí)(負(fù)載的折返點(diǎn))，遲滯為零，因此，意味著以遲滯比=負(fù)載減少(Down)/負(fù)載增加(Up) = I為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。
[0076]根據(jù)上述(6)式可知，根據(jù)極限負(fù)載Fx、生成使極限負(fù)載Fx變化了時(shí)的遲滯的最大值的第一函數(shù)fPEAK (Fx)以及表不最大極限負(fù)載Fmax之時(shí)的遲滯的第二函數(shù)fHYS (Fn/Fx XFmax)，能夠求出遲滯Hys (Fx，F(xiàn)n )。另外，f peak(Fx)以及f hys (Fn/Fx X Fmax)事先通過模擬、實(shí)測(cè)等進(jìn)行測(cè)量，無(wú)需事先設(shè)定。
[0077]第二函數(shù)f HYS ( Fn/Fx X Fmax )是以外加了負(fù)載傳感器1的額定負(fù)載Fmax時(shí)的遲滯為基礎(chǔ)，生成根據(jù)極限負(fù)載Fx而決定的外加負(fù)載Fn的遲滯的函數(shù)。
[0078]另外，上述第二函數(shù)fHYS(FN/FxXFMAx)能夠通過以下的(7)式進(jìn)行近似。
[0079]在式(7)中，AO?An常數(shù)，通過模擬等被決定。
[0080][數(shù)式7]
[0081]fHYS(Fn/Fx X Fmax) = ([An X (Fmax/Fx X Fn)n+A(η-1) X (Fmax/Fx X Fn)(η_1}...+AlX(Fmax/FxXFn) +AO])...(7)
[0082]通過上述處理，能夠計(jì)算使用了代表值的近似值，同時(shí)能夠根據(jù)讀取的靜電電容值計(jì)算遲滯成分。另外，能夠減少求出遲滯的運(yùn)算處理的負(fù)荷。
[0083]修正值生成部103基于在確定部101確定的極限負(fù)載Fx、生成使存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部102的極限負(fù)載Fx變化了時(shí)的遲滯的最大值的第一函數(shù)fPE?(Fx)、以及生成外加了靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載Fmax時(shí)的上述遲滯的第二函數(shù)fHYS (Fn/Fx X Fmax)，來生成在負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值。
[0084]修正部104使用在修正值生成部103生成的修正值，來對(duì)在外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容進(jìn)行修正。具體地講，如以下的(8)式所示，從負(fù)載減少時(shí)的負(fù)載傳感器10的靜電電容的讀數(shù)值Cd_(FN)減去作為誤差的遲滯HyS(Fx，F(xiàn)N)來計(jì)算出修正后的靜電電容的讀數(shù)值C。.(Fn)。
[0085][數(shù)式8]
[0086]Ccorr(Fn) = Cdown(Fn)-Hys(Fx,Fn)...(8)
[0087]另外，在將(6)式代入上述(8)式時(shí)，能夠得到以下的(9)式。
[0088]Ccorr(FN) =Cdown(FN)—fPEAK(Fx) X fHYS(FN/Fx X FmAX)...(9)
[0089]另外，在本實(shí)施方式涉及的修正裝置20中，在負(fù)載增加時(shí)的負(fù)載傳感器10的讀數(shù)值中不含有遲滯，因此，維持原樣地使用讀數(shù)值。
[0090]隨后，對(duì)修正裝置20的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0091]最初，在對(duì)負(fù)載傳感器10外加負(fù)載時(shí)，修正裝置20的確定部101判斷負(fù)載是否正減少(步驟SlOl )。在負(fù)載沒有正減少的情況(步驟SlOl的No)，修正裝置20判斷為是負(fù)載增加時(shí)，將負(fù)載傳感器10的讀數(shù)值不修正而輸出(步驟S102)。
[0092]在負(fù)載正減少的情況下(步驟SlOl的Yes)，修正裝置20的確定部101確定對(duì)負(fù)載傳感器10外加的負(fù)載的極限負(fù)載Fx(步驟S103)。隨后，修正裝置20的修正值生成部103基于確定出的極限負(fù)載Fx、生成使存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部102的極限負(fù)載Fx變化了時(shí)的遲滯的最大值的第一函數(shù)fPEAK(Fx)、以及生成外加了靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載Fmax時(shí)的上述遲滯的第二函數(shù)fms(Fn/Fx X Fmax)，生成修正值(步驟S104)。
[0093]隨后，修正裝置20的修正部104基于生成的修正值，對(duì)負(fù)載傳感器10的讀數(shù)值進(jìn)行修正(步驟S105)。隨后，修正裝置20輸出修正后的負(fù)載傳感器10的讀數(shù)值(步驟S106)。在動(dòng)作結(jié)束的情況下(步驟S107的Yes)，修正裝置20結(jié)束動(dòng)作。另外，在動(dòng)作沒有結(jié)束的情況下(步驟S107的No)，修正裝置20繼續(xù)動(dòng)作。
[0094]如上所述，本實(shí)施方式涉及的修正裝置20是對(duì)靜電電容式壓力傳感器的輸出進(jìn)行修正的修正裝置，該靜電電容式壓力傳感器是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器，該修正裝置20具有:確定部101，確定外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載Fx;修正值生成部103，基于在確定部確定的極限負(fù)載Fx、生成使極限負(fù)載Fx變化了時(shí)的遲滯的最大值的第一函數(shù)、以及生成外加了靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載Fmm時(shí)的遲滯的第二函數(shù)，來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值；以及修正部104，使用由修正值生成部生成的修正值，對(duì)外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容進(jìn)行修正。因此，能夠提供一種修正裝置，能夠?qū)εc負(fù)載的變化相對(duì)的最大值的特性為非線性的遲滯誤差進(jìn)行修正。
[0095]在本發(fā)明中，修正裝置20的修正部104通過從負(fù)載減少時(shí)的靜電電容減去由修正值生成部103生成的修正值f Peak(Fx) X fHYS (Fn/Fx X Fmax)，由此，對(duì)負(fù)載減少時(shí)的靜電電容進(jìn)行修正。因此，僅從負(fù)載減少時(shí)的靜電電容減去由修正值生成部103生成的修正值，就能夠修正負(fù)載減少時(shí)的靜電電容。
[0096]另外，本實(shí)施方式涉及的修正裝置20的修正值生成部103對(duì)于負(fù)載增加時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容，不生成修正值。因此，不需要負(fù)載增加時(shí)的修正。其結(jié)果是，能夠減少運(yùn)算處理的負(fù)荷。
[0097]本實(shí)施方式涉及的修正方法是對(duì)靜電電容式壓力傳感器的輸出進(jìn)行修正的方法，該靜電電容式壓力傳感器是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器，該修正方法具有:確定部101確定外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載Fx的工序;修正值生成部103基于由確定部確定的極限負(fù)載Fx、生成使極限負(fù)載Fx變化了時(shí)的上述遲滯的最大值的第一函數(shù)、以及生成外加了靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載Fmax時(shí)的遲滯的第二函數(shù)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值的工序；以及修正部104使用由修正值生成部生成的修正值，修正外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的工序。因此，能夠提供一種能夠修正方法，對(duì)與負(fù)載的變化相對(duì)的最大值的特性為非線性的遲滯誤差進(jìn)行修正。
[0098]本實(shí)施方式涉及的程序是對(duì)靜電電容式壓力傳感器的輸出進(jìn)行修正的程序，該靜電電容式壓力傳感器是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器，該程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟:確定外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載Fx的步驟;基于被確定的極限負(fù)載Fx、生成使極限負(fù)載Fx變化了時(shí)的遲滯的最大值的第一函數(shù)、生成外加了靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載Fmm時(shí)的遲滯的第二函數(shù)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值的步驟；以及使用由修正值生成部生成的修正值，修正外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的步驟。因此，能夠提供一種程序，對(duì)與負(fù)載的變化相對(duì)的最大值的特性為非線性的遲滯誤差進(jìn)行修正。
[0099](其他實(shí)施方式)
[0100]另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離其主旨的情況下，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)變更并具體化。
[0101]圖5是本發(fā)明的其他實(shí)施方式涉及的靜電電容式壓力傳感器180的構(gòu)成圖。
[0102]如圖5所示，在靜電電容式壓力傳感器180中，在圖1所示的修正裝置20的后段設(shè)置檢測(cè)部160。
[0103]在該例子中，作為外加負(fù)載Fn，使用成為檢測(cè)對(duì)象的指定值。該指定值例如為2.5No
[0104]檢測(cè)部160在負(fù)載減少時(shí)，對(duì)從圖3所示的修正裝置20的修正部104輸入的修正后的靜電電容進(jìn)行監(jiān)視，檢測(cè)該修正后的靜電電容是否變成上述指定值。
[0105]根據(jù)該構(gòu)成，能夠在外加負(fù)載Fn減少時(shí)，使用簡(jiǎn)單的運(yùn)算量來檢測(cè)外加負(fù)載Fn變成設(shè)為檢測(cè)對(duì)象的指定值的情況。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種修正裝置，是對(duì)靜電電容式壓力傳感器的輸出進(jìn)行修正的修正裝置，該靜電電容式壓力傳感器是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器， 上述修正裝置具有: 確定部，確定上述外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載； 修正值生成部，基于由上述確定部確定的極限負(fù)載、第一函數(shù)、以及第二函數(shù)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值，上述第一函數(shù)是生成使上述極限負(fù)載發(fā)生了變化時(shí)的上述遲滯的最大值的函數(shù)，上述第二函數(shù)是基于外加了上述靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載時(shí)的遲滯來生成根據(jù)上述極限負(fù)載而決定的上述外加負(fù)載的遲滯的函數(shù)；以及 修正部，使用由上述修正值生成部生成的修正值，修正上述外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容。2.如權(quán)利要求1所述的修正裝置，其中， 將上述外加負(fù)載設(shè)為Fn，將上述極限負(fù)載設(shè)為Fx，將上述靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載設(shè)為Fmax， 將上述第一函數(shù)設(shè)為fPEAK(Fx)， 將上述第二函數(shù)設(shè)為fHYS(FN/Fx X Fmax)的情況下， 上述修正部從上述負(fù)載減少時(shí)的靜電電容減去由上述修正值生成部生成的修正值fPEAK(Fx) XfHYs(FN/FxXFmax)，由此修正上述負(fù)載減少時(shí)的靜電電容。3.如權(quán)利要求1或2所述的修正裝置，其中， 上述修正值生成部對(duì)于負(fù)載增加時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容不生成修正值。4.如權(quán)利要求2所述的修正裝置，其中， 上述第二函數(shù)fHYs(FN/Fx[An X (Fmax/FxXFn) n+A(n_l) X (Fmax/FxXFn) (n_1)...+Al X (Fmax/FxXFn)+AO])， 其中，AO?An為常數(shù)。5.如權(quán)利要求3所述的修正裝置，其中， 上述第二函數(shù)fHYS(FN/Fx[An X (Fmax/FxXFn) n+A(n_l) X (Fmax/FxXFn) (n_1)...+Al X (Fmax/FxXFn)+AO])， 其中，AO?An為常數(shù)。6.如權(quán)利要求1或2所述的修正裝置，其中， 上述第一函數(shù)以及上述第二函數(shù)基于模擬結(jié)果或者實(shí)測(cè)值被規(guī)定。7.一種修正方法，是對(duì)靜電電容式壓力傳感器的輸出進(jìn)行修正的方法，該靜電電容式壓力傳感器是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器， 上述修正方法具有: 確定部確定上述外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載的工序； 修正值生成部基于由上述確定部確定的極限負(fù)載、第一函數(shù)、以及第二函數(shù)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值的工序，上述第一函數(shù)是生成使上述極限負(fù)載發(fā)生了變化時(shí)的上述遲滯的最大值的函數(shù)，上述第二函數(shù)是基于外加了上述靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載時(shí)的遲滯來生成根據(jù)上述極限負(fù)載而決定的上述外加負(fù)載的遲滯的函數(shù)；以及 修正部使用由上述修正值生成部生成的修正值，修正上述外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的工序。8.—種程序，是對(duì)靜電電容式壓力傳感器的輸出進(jìn)行修正的程序，該靜電電容式壓力傳感器是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器， 該程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下的步驟: 確定上述外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載的步驟； 基于被確定的上述極限負(fù)載、第一函數(shù)、以及第二函數(shù)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值的步驟，上述第一函數(shù)是生成使上述極限負(fù)載發(fā)生了變化時(shí)的上述遲滯的最大值的函數(shù)，上述第二函數(shù)是基于外加了上述靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載時(shí)的遲滯來生成根據(jù)上述極限負(fù)載而決定的上述外加負(fù)載的遲滯的函數(shù)；以及 使用由上述修正值生成部生成的修正值，修正上述外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的步驟。9.一種靜電電容式壓力傳感器，是根據(jù)外加負(fù)載的最大極限負(fù)載，外加負(fù)載增加時(shí)和減少時(shí)的靜電電容的讀數(shù)值的差即遲滯發(fā)生變化的傳感器，上述靜電電容式壓力傳感器具有:確定部，確定上述外加負(fù)載增加時(shí)的極限負(fù)載;修正值生成部，基于由上述確定部確定的極限負(fù)載、第一函數(shù)、以及第二函數(shù)來生成負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容的修正值，上述第一函數(shù)是生成使上述極限負(fù)載發(fā)生了變化時(shí)的上述遲滯的最大值的函數(shù)，上述第二函數(shù)是基于外加了上述靜電電容式壓力傳感器的額定負(fù)載時(shí)的遲滯來生成根據(jù)上述極限負(fù)載而決定的上述外加負(fù)載的遲滯的函數(shù)；以及修正部，使用由上述修正值生成部生成的修正值，修正上述外加負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容。10.如權(quán)利要求9所述的靜電電容式壓力傳感器，其中， 使用成為檢測(cè)對(duì)象的指定值作為上述外加負(fù)載， 上述靜電電容式壓力傳感器還具備檢測(cè)部，該檢測(cè)部在上述外加負(fù)載的減少時(shí)，對(duì)負(fù)載減少時(shí)實(shí)際讀取的靜電電容變成由上述修正部修正后的上述靜電電容的情況進(jìn)行檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01L9/12GK105987787SQ201610147704
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月15日
【發(fā)明人】平塚和彥, 鈴木素, 椎根智宏, 五十嵐隆雄
【申請(qǐng)人】阿爾卑斯電氣株式會(huì)社