用于校准至少一个电子温度传感器的方法
阅读说明：本技术 用于校准至少一个电子温度传感器的方法 (Method for calibrating at least one electronic temperature sensor ) 是由 M·维勒曼 J·施陶费尔 T·斯科迪利斯 于 2021-04-30 设计创作，主要内容包括：公开了用于校准至少一个电子温度传感器的方法。本发明涉及一种用于校准电子温度传感器的方法,电子温度传感器被连接到移动设备,移动设备与温度传感器一起形成组件的部分。设备包括微处理器和链接到微处理器的存储器装置,以便存储耦合到数据输入接口的应用。温度传感器初始地被放置在多个预定环境中,其中其提供在每个环境中测量的初始原始温度值,并且针对这些环境中的每个,与该环境的实际温度对应的预定的初始温度值被事先经由接口直接输入到应用中。该方法在于根据从应用输入的每个预定的初始温度值并且根据由温度传感器提供的每个对应的初始原始温度值来计算(10)校准曲线,在设备或传感器中存储(12)从校准曲线确定的校准参数,以及通过校准参数来校正(14)由传感器测量的每个原始温度值。(A method for calibrating at least one electronic temperature sensor is disclosed. The invention relates to a method for calibrating an electronic temperature sensor, which is connected to a mobile device, which together with the temperature sensor forms part of an assembly. The device comprises a microprocessor and memory means linked to the microprocessor for storing an application coupled to the data input interface. The temperature sensor is initially placed in a plurality of predetermined environments, wherein it provides an initial raw temperature value measured in each environment, and for each of these environments a predetermined initial temperature value corresponding to the actual temperature of that environment is directly input into the application in advance via the interface. The method consists in calculating (10) a calibration curve from each predetermined initial temperature value input from the application and from each corresponding initial raw temperature value provided by the temperature sensor, storing (12) in the device or sensor a calibration parameter determined from the calibration curve, and correcting (14) each raw temperature value measured by the sensor by means of the calibration parameter.)
技术领域
本发明涉及一种用于校准至少一个电子温度传感器的方法。
本发明还涉及一种被配置为实现这样的校准方法的组件，该组件包括与至少一个电子温度传感器连接的移动设备。
技术背景
在电子温度传感器领域中，传感器一般是在工厂中校准的。这种操作——其是自动地执行的(例如经由热外壳或测试台)或者是由操作员执行的——对这样的传感器的制造添加了附加的步骤，这产生附加的成本。此外，工厂校准通常是不可靠的，因为存在与终端用户的环境条件有关的不同的生产环境条件。因此，在放置在相同的校准位置中的多个相同的传感器之间可能出现差异。
为了解决所有这些缺点或者解决这些缺点中的一部分，存在在工厂之外由传感器的用户直接执行的已知的用于校准电子温度传感器的方法。例如在专利申请EP 3470805A1中描述了这样的方法。该文献描述了一种用于每当必须更换用于可穿戴临床用温度计的温度传感器时校准该温度传感器的方法。该方法包括对用于能够可拆卸地装配的温度传感器的基础电阻值进行采样的基础电阻获取步骤。温度计被安装在用户在使用期间可以放置在他们的手腕上的手镯上。在临床用温度计的主单元的计算部件中计算对于校准传感器而言所必需的有关于温度的校准系数。基于在所获取的基础电阻值和事先经由标准温度计量仪测量的基础电阻值之间的差来执行校准系数的计算。校准系数被存储在测量设备的存储介质中，并且被传输到临床用温度计的主单元。随后执行从可穿戴临床用温度计朝向计算机平板或智能电话的无线数据通信(例如经由蓝牙通信协议)，这使得医师能够(在由患者校准传感器之后)远程地读取在该患者的身体上测量的温度。
然而，这样的校准方法的一个缺点是，为了执行校准，需要使用基础电阻以及温度计量仪。这种操作是相对复杂的并且对传感器的用户而言是限制性的。其它已知的电子温度传感器校准方法涉及由用户使用外部温度计，这导致同样的缺点。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种用于校准至少一个电子温度传感器的方法，使得用户能够在传感器的目标环境中直接以简化并且非限制性的方式自己执行传感器的校准。
为此，本发明涉及一种用于校准至少一个电子温度传感器的方法，其包括在独立权利要求1中提到的特征。
在从属权利要求2至5中限定了校准方法的具体形式。
根据本发明的校准方法使得用户能够特别是由于使用存储耦合到数据输入接口的应用的移动设备而以简化的并且非限制性的方式自己执行温度传感器的校准。实际上，用户可以容易地直接在他的移动设备中与传感器协作地执行温度传感器的校准。更进一步地，根据本发明的这样的校准方法是特别可靠的，因为用户直接在温度传感器的目标环境中执行对温度传感器的校准。最后，根据本发明的这样的校准方法间接地使得能够显著简化生产或由此校准的(多个)温度传感器。
根据本发明的第一实施例，计算由传感器测量的每个原始温度值的校准和校正曲线的步骤是由移动设备执行的，并且在存储步骤期间将校准参数存储在移动设备中，传感器经由单向数据链路将未校正的原始温度值传输到移动设备。该第一实施例提供了减小温度传感器内的电子部件的尺寸(计算和校正步骤由移动设备执行)并且因此降低传感器的制造成本的优点。
根据本发明的第二实施例，计算由传感器测量的每个原始温度值的校准和校正曲线的步骤是由温度传感器执行的，并且在存储步骤期间将校准参数存储在传感器中，移动设备经由双向数据链路将所述至少一个预定的初始温度值传输到传感器，传感器经由双向数据链路将经校正的温度值传输到移动设备。该第二实施例提供了如下的优点：校准仅由传感器的用户执行一次，传感器随后被正确地校准以用于其所有随后的使用。更进一步地，温度传感器提供已经校正的温度值。
根据本发明的第三实施例，计算校准曲线的步骤是由移动设备执行的，校正由传感器测量的每个原始温度值的步骤是由温度传感器执行的，并且在存储步骤期间将校准参数存储在传感器中，移动设备经由双向数据链路将所述校准参数传输到传感器，传感器经由双向数据链路将经校正的温度值传输到移动设备。该第三实施例提供了如下的优点：校准仅由传感器的用户执行一次，传感器随后被正确地校准以用于其所有随后的使用。更进一步地，温度传感器提供已经被校正的温度值。最后，与上面描述的第二实施例相关地，根据本发明的第三实施例的方法使得能够减少由传感器执行的计算的数量(计算步骤由移动设备执行)。
为此，本发明还涉及一种组件，其被配置为实现诸如上面描述的校准方法，并且该组件包括在独立权利要求6中提到的特征。
附图说明
在基于由附图图示的至少一个非限制性实施例的以下描述中，根据本发明的用于校准至少一个电子温度传感器的方法的目的、优点和特征将变得清楚，在附图中：
- 图1是在第一替换的实施例中的被配置为实现根据本发明的校准方法的组件的示意性表示；
- 图2是在第二替换的实施例中的与图1中的类似的示意性表示；以及
- 图3是示出根据本发明的用于校准至少一个电子温度传感器的方法的步骤的流程图。
具体实施方式
图1示出根据第一替换的实施例的组件1。组件1被配置为实现根据本发明的用于校准至少一个电子温度传感器2的方法。除了温度传感器2之外，组件1还包括与温度传感器2有关的移动设备4。根据图1的具体的替换的实施例，温度传感器2和移动设备4之间的数据链路6是单向链路。移动设备4典型地是智能电话类型的移动电话、计算机平板或者还是膝上型电脑，这在本发明的范围内不受限制。
电子温度传感器2除了包括用于测量温度的装置(未示出)之外，还包括用于经链路6传输数据的装置8，数据传输装置8例如由耦合到天线的无线通信发射器构成。
移动设备4包括数据处理装置和链接到数据处理装置的存储器装置，出于清楚的原因，在图1中未示出这些不同的装置。数据处理装置例如由一个或多个处理器构成。存储器装置存储专用的应用，其被耦合到数据输入接口。
数据链路6例如是无线的无线电链路。数据链路6典型地是根据蓝牙通信标准的无线电链路，这在本发明的范围内不受限制。替换地，数据链路6可以是根据任何类型的专用格式的链路。
随后假定温度传感器2初始地被放置在多个预定的环境中。优选地，温度传感器2初始地被放置在至少三个不同的预定环境中。对于这些预定环境中的每个而言，移动设备4的用户经由数据输入接口将预定的初始温度值输入到移动设备4的专用应用中。优选地，因此至少三个预定的初始温度值被事先直接输入到移动设备4的专用应用中。对于每个预定环境而言，预定的初始温度值对应于该环境的实际温度，并且是由用户通过任何合适的装置事先确定的。
现在将参照图3描述由图1的组件实现的根据本发明的第一实施例的用于校准至少一个电子温度传感器2的方法。针对每个预定的环境，温度传感器2将在该环境中测量的初始原始温度值传输到移动设备4。
在初始步骤10期间，移动设备4基于每个预定的初始温度值和每个对应的初始原始温度值来计算校准曲线。更具体地，移动设备4的数据处理装置基于预定的初始温度值和存储在设备4的存储器装置中的原始温度值来执行该校准曲线的计算。显然，该校准曲线取决于传感器类型，并且最简单的是采用负温度系数NTC电阻或正温度系数PTC电阻。在该初始步骤10结束时，移动设备4的处理装置从校准曲线确定校准参数。
在之后的步骤12期间，移动设备4存储从校准曲线确定的校准参数。更具体地，校准参数被存储在移动设备4的存储器装置中。
在最后的步骤14期间，在标称工作条件下使用组件1。电子温度传感器2因此经由单向数据链路6将未校正的原始温度值传输到移动设备4。移动设备4于是借助于事先确定的校准参数来校正由传感器2测量的每个原始温度值。
图2示出根据第二替换的实施例的组件1。在该第二替换的实施例中，利用与第一替换的实施例的那些数字标号相同的数字标号描述的元素与第一替换的实施例的元素相同，并且因此将不再次详细描述。除了用于测量温度的装置和用于经链路6传输数据的装置8之外，温度传感器2还包括数据处理装置和链接到数据处理装置的存储器装置。出于清楚的原因，这些各种装置未在图2中示出。数据处理装置例如是由微处理器——其是最简单的计算部件——构成的。温度传感器2和移动设备4之间的数据链路6是双向链路。
现在将根据本发明的第二实施例描述由图2的组件实现的用于校准至少一个电子温度传感器2的方法。针对每个预定的环境，移动设备4经由双向数据链路6将由用户输入到移动设备4的专用应用中的预定的初始温度值传输到温度传感器2。
在初始步骤10期间，温度传感器2基于每个预定的初始温度值(由移动设备4传输)和每个对应的初始原始温度值(由传感器2测量的后一个值)来计算校准曲线。更具体地，温度传感器2的数据处理装置基于预定的初始温度值和对应的原始温度值来执行该校准曲线的计算。在该初始步骤10结束时，温度传感器2的处理装置从校准曲线确定校准参数。
在之后的步骤12期间，温度传感器2存储从校准曲线确定的校准参数。更具体地，校准参数被存储在温度传感器2的存储器装置中。
在最后的步骤14期间，在标称工作条件下使用组件1。电子温度传感器2于是借助于事先确定的校准参数来校正所测量的每个原始温度值。在该步骤14结束时，温度传感器2经由双向数据链路6将经校正的温度值传输到移动设备4。
现在将根据本发明的第三实施例描述由图2的组件实现的用于校准至少一个电子温度传感器2的方法。针对每个预定的环境，温度传感器2将在该环境中测量的初始原始温度值传输到移动设备4。
在初始步骤10期间，移动设备4基于每个预定的初始温度值(由用户事先输入到移动设备4的专用应用中)和每个对应的初始原始温度值来计算校准曲线。更具体地，移动设备4的数据处理装置基于预定的初始温度值和存储在设备4的存储器装置中的原始温度值来执行该校准曲线的计算。在该初始步骤10结束时，移动设备4的处理装置从校准曲线确定校准参数。移动设备4然后经由双向数据链路6将由此确定的校准参数传输到温度传感器2。
在之后的步骤12期间，温度传感器2存储由移动设备4传输的校准参数。更具体地，校准参数被存储在温度传感器2的存储器装置中。
在最后的步骤14期间，在标称工作条件下使用组件1。电子温度传感器2于是借助于存储在其存储器装置中的校准参数来校正所测量的每个原始温度值。在该步骤14结束时，温度传感器2经由双向数据链路6将经校正的温度值传输到移动设备4。
因此要领会的是，根据本发明的校准方法使得用户能够以简化的、可靠的并且非限制性的方式来自己执行温度传感器的校准，并且这是直接在传感器的目标环境中执行的。
虽然已经参考单个温度传感器2的校准描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，根据本发明的校准方法以相同的方式适用于由移动终端4的同一用户对多个温度传感器2进行校准。
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