[发明专利]校准方法、校准设备和测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于校准测量设备的方法。本发明还涉及一种计算机程序产品、校准设备和测量设备。

背景技术

电子测量设备通常包括一个或者多个传感器，所述传感器设置用于感测至少一种物理现象。这种物理现象例如可以是电压、电流、温度、湿度水平、CO₂水平、pH值和大气压力。除了所述传感器之外，电子测量设备通常包括信号调节、转换和处理电路系统。此外，所述测量设备包括接口，用于将物理现象的测量结果传送给用户。这些接口可以包括显示器或者有线或无线通信链路。所述用户例如可以是一个人或者自主控制或监测系统，所述系统控制或者监测某一环境下的物理现象，诸如智能建筑物。

大多数测量设备需要某种形式的校准。校准可被定义如下：“校准是测量之间的比较，所述测量一个是用一种设备做出或者设置的已知数量或者正确性，另一个是用第二设备以尽可能类似的方式做出的另一个测量。具有已知的或者指定的正确性的设备被称作标准。所述第二设备是待测单元、测试仪器或者几种其他待校准设备的任意一种。”(http://en.wikipedia.org/wiki/Calibration)。

在本申请的上下文下，所述第一设备被称为“校准设备”以及所述第二设备被称为“测量设备”。应当注意，校准设备实际上可被视为一种特定类型的测量设备，所述设备具有已知的或者指定的正确性，而在某种程度上必须判定通用测量设备是正确的还是不正确的。已经确定的不正确度或者偏差用于计算所谓的校准参数。随后，在正常工作期间，测量设备利用所述校准参数将传感器数值校正为更精确的测量。通常通过在所述测量设备内的处理电路进行对这些传感器数值的校正。

在所述测量设备制造期间以及在其正常工作期间，需要例如周期性地校准。测量设备制造期间的校准需求可能由传感器制造工艺、信号调节电路系统和/或信号转换电路的公差造成，而测量设备正常工作期间的校准需求可能由这些部件的寿命老化造成。

无线传感器节点是需要校准的电子测量设备的示例。如其名称所示，无线通信链路用作向用户传送测量结果的装置。所述用户可以是一个人，但是也可以是自动化控制或者监测系统。在许多应用中，无线传感器节点可以组合成大的无线传感器网络(WSN)。例如，预计在未来，现代办公建筑物将包括达到每平方米一个传感器，以便以最小能源为代价为其居民保证最佳的舒适度。这意味着在这种建筑物中的WSN可以跨越数千个节点(即测量设备)。在诸如基础设施监测、卫生保健和农业之类的其他应用中，类似的发展是可以预期的。

不幸的是，测量设备的校准将会是耗时的并且容易出错的。当必须周期性地校准数千个测量设备，诸如在建筑物中的无线传感器节点时，校准的成本将会是巨大的。因此，需要将所述校准工作减少至单个的并且相对简单的终端用户行为。

此外，如果针对不同类型的测量设备需要不同的校准设备和/或程序，那么大量这种测量设备的校准任务是非常复杂的。例如，处理建筑物中不同物理现象的不同无线传感器节点全都需要校准。在这些情况下也需要减少所述校准工作。

发明内容

本发明的一个目的是将上述类型的校准工作减少至单个的并且相对简单的终端用户行为。这可以由权利要求1所限定的方法、权利要求17所限定的计算机程序产品、权利要求18所限定的校准设备以及权利要求19所限定的测量设备来实现。

根据本发明的一个方面，构想了一种用于校准测量设备的方法，其中：使校准设备接近所述测量设备，使得将所述校准设备(124)和所述测量设备(100)暴露到相同的物理环境，并且使得在所述测量设备与所述校准设备之间建立数据通信链路；其中在所述校准设备与所述测量设备暴露到相同的物理环境的同时执行下述步骤：所述校准设备执行至少一种物理现象的测量；所述测量设备执行相同物理现象的测量；将所述测量设备的测量结果与所述校准设备的测量结果进行比较；基于所述测量设备的测量结果与所述校准设备的测量结果之间的差异计算校准参数。

根据本发明的一个示例实施例，所述校准设备将其测量结果发送给所述测量设备，以及所述测量设备将所述测量设备的测量结果与所述校准设备的测量结果进行比较并且计算所述校准参数。

根据本发明的另一个示例实施例，所述测量设备包括经由主机连接彼此连接的RFID标签和主机控制器，所述校准设备包括NFC接口设备或者主动式RFID设备，以及在所述RFID标签与所述NFC接口设备或者主动式RFID设备之间建立所述数据通信链路，并且通过经由所述数据通信链路将所述校准设备的测量结果写入所述RFID标签中，来将所述结果发送给所述测量设备。