CN1335932A - 用于校准模拟传感器测量结果的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于在计算机***内校准模拟传感器测量结果的方法被公开。该方法包括步骤:生成模拟传感器测量结果;从存储设备至少读取确定曲线的两个数值;以及使用模拟传感器测量结果和确定曲线的数值计算被校准的结果。

Description

用于校准模拟传感器测量结果的方法和装置
                         发明领域
本发明与模拟传感器的领域有关。更具体而言，本发明与校准模拟传感器测量结果的领域有关。
                         发明背景
模拟传感器在计算机***内可完成各种各样的功能，包括读取电压电平和温度。电压传感器可测量在整个计算机***中的电源电压或其他的电压电平。温度传感器可测量***组件的温度，或可测量环境温度。每当电压或温度传感器在使用中，任何测量的准确性总是有待解决的。传感器的设计者使用精心制成的和昂贵的电路以保证传感器测量的准确性。然而，当传感器被投入使用时，在传感设备制造过程中的变更会导致不准确的结果。
为了防止不准确的测量，传感设备被检验以便保证所制造的设备使用到技术要求内。如果特定的设备性能不符合技术要求，为了使设备的性能到可接受的范围内，设备或是被废弃或是进行电路“修整”。电路“修整”是通过在检验后有形地变更设备的电路或组件被完成。用于修整模拟设备的一种技术是使用激光器去变更电路组件的实际尺寸。一旦变更被完成，为了保证恰当的设备性能设备必须重新被检验。
对未通过检验的设备废弃或进行修整两项操作都起到增加生产准确传感设备价格的作用。
                          发明概述
用于在计算机***内校准模拟传感器测量结果的方法被公开。该方法包括生成模拟传感器的测量结果，从存储设备至少读取确定曲线的两个数值，以及使用模拟传感器测量结果和确定曲线的数值计算被校准的结果。
本发明的其他性能和优点从附图和从以下的详细描述将明显地看出。
                          附图简述
本发明通过实例而不受在附图中图形的限制被说明，在附图中相同的标记指明相同的元件，并且其中：
图1展示用于校准模拟传感器测量结果的方法的一种实施例的流程图。
图2描绘通过两个传感器测量的数据点所确定的直线的图形。
图3是包括非易失性存储设备的计算机***的一种实施例的方块图，该存储设备包括曲线确定存储单元。
图4是校准设备的一种实施例的方块图。
                     详细描述
用于校准模拟传感器测量结果的方法的一种实施例包括生成模拟传感器的测量结果，该结果未对照绝对标度例如在温度测量情况下的摄氏温标被校准。可能不准确的模拟传感器的测量结果通过完成包括存储在非易失性存储器中的两个数值计算被校准到绝对标度。存储在非易失性存储器的数值确定直线，用一个数值表示直线的斜率而另一个数值表示截矩。计算是根据公式y＝m*x+b被完成的，其中y表示被校准的结果，m表示斜率，x表示模拟传感器的测量结果，而b表示截矩。实施例预期的优点是使用***的运算器(ALU)的资源生成准确的传感器测量结果。实施例的进一步的预期优点是为了生成可接受地准确的测量结果消除对修整模拟传感器设备的需要。实施例的另一个预期的优点是通过消除用于先前传感器设备为生成可接受的被校准的结果所要求的昂贵电路的需要而降低生产传感器设备的价格。另外，实施例的预期优点是降低传感器设备的数目，它们是由于设备不能生成足够准确的结果而在制造和检测过程期间必须被废弃的。实施例额外的预期优点是在组装***插件板时减少了计算机***制造者对匹配的组件的需要。
图1展示用于校准模拟传感器测量结果的方法的一种实施例的流程图。在步骤110，模拟传感器的测量结果被生成。模拟传感器测量可包括温度测量或电压测量。其他类型的测量也是可能的。
在步骤120，确定曲线的数值从存储设备中被读取。确定曲线的数值最好表示确定直线的斜率和截矩。在计算机***制造过程中斜率和截矩值被确定。在制造的过程中，至少两种标准传感器测量被完成。来自标准测量的结果对照被校准的标度，例如在温度测量的情况下的摄氏温标进行比较。标准测量被用于确定关于直线的公式，它将使可能不准确的***内模拟传感器测量结果能够转变为被校准的测量结果。虽然被提到的曲线最好是直线，但其他的曲线类型也是可能的。
在步骤130，被校准的结果使用模拟传感器的测量结果和确定曲线的数值被计算。如上面所讨论的，曲线最好是由斜率和截矩确定的直线，在制造过程中斜率和截矩通过完成两个标准测量被确定。在直线的情况下，计算根据公式u＝m*x+b被完成，其中y表示被校准的结果，m表示斜率，x表示模拟传感器的测量结果，而b表示截矩。
图2说明确定直线的两个模拟传感器测量数据点能被用于将可能不准确的传感器测量结果转变为被校准的测量结果的实例。对这个实例，在图中所示的两个数据点表示在计算机机壳内的环境温度。每个温度的测量是通过首先使在计算机机壳内的环境温度变为已知的被校准的温度取得的。对于每个被校准的温度，传感器测量然后被完成。被校准的温度和对应的传感器测量结果形成数据点。图2的实例展示15℃和25℃的被校准温度。在这些温度各自所取的模拟传感器测量结果分别为10℃和20℃。由两个数据点所确定的直线具有公式y＝1.5*x+5°，其中y表示被校准的温度而x表示传感器的测量结果。假定模拟传感器在感兴趣的温度范围内按线性方式运行，任何模拟传感器测量结果能通过使用直线公式去计算校准结果而被校准。
图3是包括非易失性存储设备360的计算机***300的一种实施例的方块图，存储设备360包括曲线确定存储单元362和364。***300还包括处理器310、主存储器320、***逻辑设备330、大容量存储设备340和传感器350。处理器包括运算器(ALU)312。传感器350被指定为表示传感器设备的主要范围，包括，但不限于，温度和电压传感器。
传感器350一般检测诸如温度或电压的模拟数值并且将模拟数值转换为能被处理器310读取的数字表示。处理器310也读取存储在曲线确定存储单元362和364中的数据。对于这个例证性的实施例，存储在曲线确定存储单元362和364中的数据最好是表示确定直线的斜率和截矩，如上面关于图1和图2所讨论的。
一旦处理器接收到模拟传感器测量结果的数字表示和存储在曲线确定存储单元362和364中的数据，ALU 312就根据公式y＝m*x+b完成计算，其中y表示被校准的测量结果，m表示斜率，x表示模拟传感器测量结果的数字表示，而b表示截矩。被校准的结果可被提供给***逻辑电路330供通过其他***的资源使用，或可存储到主存储器320，大容量存储设备340，或非易失性存储设备360供以后检索用。
图4是校准设备400的一种实施例的方块图。校准设备400包括输入/输出电路410，计算电路420和两个曲线确定存储单元430和440。曲线确定存储单元430和440最好存储确定直线的斜率和截矩，如上面关于图1到图3所讨论的。输入/输出电路410接收未校准的传感器测量结果并将测量结果转送到计算电路420或用另一种方法到存储单元。计算电路420接收未校准的测量结果和存储在曲线确定存储单元430和440中的信息，并根据公式y＝m*x+b完成计算，其中y表示被校准的结果，m表示斜率，x表示未被校准的测量结果，而b表示截矩。被校准的结果可通过输入/输出电路410被输出，或可被存储到存储单元供以后检索用。
校准设备400最好在非易失性存储设备，例如快速电可擦可编程只读存储器阵列(快速EEPROM)中被实现。另一方面，校准设备可在***逻辑设备中，或作为分立的设备被实现。
虽然上述例证性实施例讨论到存储确定直线的斜率和截矩，但也可能存储测量结果的数据。校准传感器结果的计算可随后包括确定斜率和截矩的计算。另外，还可能将公式用于不同于直线的曲线。多于两个曲线的确定数值和确定存储单元能被用于确定更复杂的曲线。
在以上的详细说明中本发明参照其特定的例证性实施例已被描述。然而，很明显许多改进和变更可向那里作出而不违背如在附加的权利要求中规定的本发明的较宽的精神和范围。因此，详细说明和附图将按说明的意义而不是限制的意义被看待。

Claims (25)

1.一种方法包含：
生成模拟传感器的测量结果；
从存储设备至少读取确定曲线的两个数值；以及
使用模拟传感器的测量结果和确定曲线的数值计算被校准的结果。
2.权利要求1的方法，其中从存储设备读取至少两个数值的步骤包括读取确定直线的第一个数值和第二个数值的步骤，第一个数值表示直线的斜率而第二个数值表示直线的截矩。
3.权利要求2的方法，其中计算被校准的结果的步骤包括根据公式y＝mx+b使用直线的斜率和截矩生成被校准的结果的步骤，其中m表示斜率，b表示截矩，x表示模拟传感器的测量结果，而y表示被校准的结果。
4.权利要求3的方法，其中计算被校准结果的步骤包括将斜率和截矩传送到处理器并在处理器内计算被校准结果的步骤。
5.权利要求1的方法，其中从存储设备至少读取两个数值的步骤包括从电可擦可编程只读存储设备读取数值的步骤。
6.权利要求1的方法，其中生成模拟传感器测量结果的步骤包括完成温度测量的步骤。
7.权利要求1的方法，其中生成模拟传感器测量结果的步骤包括完成电压测量的步骤。
8.方法包含：
在制造期间完成至少两个被校准的测量；
在存储设备中至少存储对应于被校准测量结果的确定曲线的两个数值；
生成模拟传感器的测量结果；以及
使用模拟传感器的测量结果和确定曲线的数值来计算被校准的结果。
9.权利要求8的方法，其中存储至少两个确定曲线的数值的步骤包括存储确定直线的第一个数值和第二个数值的步骤，第一个数值表示直线的斜率，而第二个数值表示直线的截矩。
10.权利要求9的方法，其中计算被校准结果的步骤包括根据公式y＝mx+b使用直线的斜率和截矩生成被校准结果的步骤，其中m表示斜率，b表示截矩，x表示模拟传感器的测量结果，而y表示被校准的结果。
11.权利要求10的方法，其中计算被校准结果的步骤包括将斜率和截矩传送到处理器并在处理器内计算被校准结果的步骤。
12.权利要求8的方法，其中存储至少两个确定曲线的数值的步骤包括在电可擦可编程只读存储设备中存储确定曲线的数值的步骤。
13.权利要求8的方法，其中生成模拟传感器测量结果的步骤包括完成温度测量的步骤。
14.权利要求8的方法，其中生成模拟传感器测量结果的步骤包括完成电压测量的步骤。
15.计算机***包括：
连接到总线的传感器，该传感器提供对应于模拟传感器测量的测量值；
连接到总线的存储设备，该存储设备存储至少两个确定曲线的数值；以及
连接到总线的运算器，该运算器接收数字的测量数值并确定曲线的数值，该运算器进一步使用测量值和确定曲线的数值生成被校准的传感器测量结果。
16.权利要求15的计算机***，其中存储设备包括可擦可编程只读存储设备。
17.权利要求15的计算机***，其中传感器包括温度传感器。
18.权利要求15的计算机***，其中传感器包括电压传感器。
19.权利要求15的计算机***，其中运算器被包括在处理器内。
20.权利要求15的计算机***，其中确定曲线的数值确定直线，确定直线的数值包括确定直线斜率的第一个数值和确定直线截矩的第二个数值，并且其中运算器根据公式y＝mx+b生成被校准的传感器测量结果，其中y表示被校准的传感器测量结果，m表示直线的斜率，x表示传感器的测量值，而b表示直线的截矩。
21.一种装置包含：
至少两个存储确定曲线的数值的非易失性存储单元；
一个用于接收传感器的测量值的输入端；
计算电路使用确定曲线的数值和传感器的测量数值去计算被校准的测量结果。
22.权利要求21的装置，其中确定曲线的数值包括确定直线斜率的第一个数值和确定直线截矩的第二个数值。
23.权利要求22的装置，其中计算电路根据公式y＝mx+b计算被校准的测量结果，其中y表示被校准的测量结果，m表示直线的斜率，x表示传感器的测量值，而b表示直线的截矩。
24.机器可读介质在其中嵌有程序，该程序通过机器可执行以完成：
读取传感器的测量结果；
从存储设备读取至少两个确定曲线的数值；以及
使用模拟传感器的测量结果和确定曲线的数值计算被校准的结果。
25.一种方法包括：
在制造期间至少完成两个被校准的测量；
在存储设备中存储至少两个被校准的测量结果；
生成模拟传感器的测量结果；以及
使用模拟传感器的测量结果和至少两个被校准的测量结果计算被校准的模拟传感器测量结果。
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