CN101241015B - 温度漂移的补正方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温度漂移的补正系统，包括一水平传感器与一处理模块。水平传感器输出一水平原始数据与一温度数据。处理模块接收水平原始数据与温度数据，依据温度数据与一补正公式计算温度数据相应于一基准温度的一特定偏差量，且依据特定偏差量补正水平原始数据。

Description

温度漂移的补正方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种温度漂移的补正方法及其系统，特别是一种可以对水平仪或是需要进行温度补正的装置进行温度漂移补正的方法及其系统。

背景技术

电子式水平仪的核心组件为水平传感器。水平传感器可以用来侦测传感器所在平面的角度。通过传感器所侦测出的数据，可以判定包含此水平仪的装置的倾斜情形，并依据侦测出的数据进行相关控制。

当水平传感器固定在一个稳定的平面时，水平传感器会传出一个与该平面相对应的模拟量，以表示该平面的位置。然而，对大部分的水平传感器而言，通常都会有温度漂移的效应发生。举例来说，当环境温度改变时，即使水平传感器处于相同的一个平面，其输出的模拟量也会有偏差，从而使得水平传感器降低侦测的精确性。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种温度漂移的补正方法及其系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种温度漂移的补正方法，包括下列步骤：(a)接收由一水平传感器输出的水平原始数据与温度数据；(b)依据所述温度数据与至少一补正公式计算所述温度数据相应于基准温度的特定偏差量；以及(c)依据所述特定偏差量补正所述水平原始数据，其中，所述补正公式表示所述水平传感器在不同温度下的水平原始数据与相应所述基准温度的标准水平原始数据之间的偏差值。

在本发明所述的温度漂移的补正方法中，产生所述补正公式的方法，包括下列步骤：将所述水平传感器置于一温控系统中，且将所述温控系统的温度设于所述基准温度，并由所述水平传感器取得相应所述基准温度的标准水平原始数据；重复调整所述温控系统的温度，并由所述水平传感器取得相应调整后温度的水平原始数据，且计算调整后温度的所述水平原始数据与所述标准水平原始数据间的偏差值；以及依据与不同调整后温度相应的这些偏差值，得到所述补正公式。

在本发明所述的温度漂移的补正方法中，该调整后温度与该基准温度间、或这些调整后温度间依次差一既定温度值。

在本发明所述的温度漂移的补正方法中，更包括下列步骤：判断该温度数据是否落于多个温度之间的一特定区间；若是，撷取相应所述特定区间的至少一补正参数；以及依据所述补正参数与所述温度数据，利用所述补正公式计算所述特定偏差量，其中每一这些温度区间具有相应的补正参数。

在本发明所述的温度漂移的补正方法中，更包括将该温度数据代入所述补正公式，以计算出所述特定偏差量。

本发明还提供了一种温度漂移的补正系统，包括：一水平传感器，用于输出水平原始数据与温度数据；以及一处理模块，用于接收该水平原始数据与该温度数据，包括：偏差量计算模块，用于依据所述温度数据与至少一补正公式计算所述温度数据相应于一基准温度的特定偏差量，以及补正模块，用于依据所述特定偏差量补正所述水平原始数据，其中，所述补正公式表示所述水平传感器在不同温度下的水平原始数据与相应所述基准温度的标准水平原始数据之间的偏差值。

在本发明所述的温度漂移的补正系统中，所述偏差量计算模块包括：基准数据记录模块，用于当所述水平传感器置于一温控系统中且将所述温控系统的温度设于所述基准温度时，记录由所述水平传感器获得的相应所述基准温度的标准水平原始数据；调整温度后的数据记录模块，用于当重复调整所述温控系统的温度时，记录由所述水平传感器取得的相应调整后温度的水平原始数据；比较模块，用于计算多个调整后温度的所述水平原始数据与所述标准水平原始数据间的偏差值；以及补正公式/参数生成模块，用于依据所述比较模块计算的多个偏差值，生成在不同温度下相应所述基准温度的多个所述补正公式/补正参数。

在本发明所述的温度漂移的补正方法中，该调整后温度与该基准温度间、或这些调整后温度间依次差一既定温度值。

在本发明所述的温度漂移的补正方法中，所述偏差量计算模块包括：温度区间判断模块，用于判断所述温度数据是否落于多个温度之间的一特定区间；以及计算模块，用于撷取相应所述特定区间的至少一补正参数，并依据所述补正参数与所述温度数据，利用所述补正公式计算所述特定偏差量。

在本发明所述的温度漂移的补正方法中，所述偏差量计算模块包括：温度区间判断模块，用于判断所述温度数据是否落于多个温度之间的一特定区间；以及计算模块，用于将所述温度数据代入所述补正公式，计算出特定偏差量。

实施本发明的温度漂移的补正方法及其系统，具有以下有益效果：可以对水平传感器在不同温度点进行温度漂移的补正，使得传感器的数据补正到基准温度，如25度时的标准值，从而达到提高精准度的效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是依据本发明实施例的温度漂移的补正系统的示意图；

图2是依据本发明实施例的补正公式产生方法的流程图；

图3是依据本发明实施例的温度漂移的补正方法流程图；以及

图4是依据本发明另一实施例的温度漂移的补正方法的流程图。

附图标号说明：

100～温度漂移的补正系统

110～水平传感器

120～放大单元

130～处理模块

具体实施方式

图1显示依据本发明实施例的温度漂移的补正系统。

温度漂移的补正系统100可以用于水平仪或是需要进行温度补正的相关装置。如图所示，依据本发明实施例的温度漂移的补正系统100至少包括一水平传感器110、一放大单元120与一处理模块130。

水平传感器110可以侦测传感器所在平面的角度，且将包括温度数据与水平原始数据的信号通过串行外围接口(SPI)输出。放大单元120从水平传感器110接收信号，且分别将温度数据与水平原始数据进行放大。放大单元120将放大后的温度数据与水平原始数据传送给处理模块130。处理模块130中储存相应每一温度区间的补正曲线与补正公式(未显示)。当接收到温度数据之后，处理模块130可以依据温度数据由相应此温度数据的补正曲线撷取对应此温度数据的补正参数，且将补正参数输入补正公式，以计算偏差量，并依据偏差量补正在此温度数据下的水平原始数据。

具体而言，所述处理模块130包括：偏差量计算模块，用于依据所述温度数据与至少一补正公式计算所述温度数据相应于一基准温度的特定偏差量，以及补正模块，用于依据所述特定偏差量补正所述水平原始数据。

所述偏差量计算模块包括：基准数据记录模块，用于当所述水平传感器置于一温控系统中且将所述温控系统的温度设于所述基准温度时，记录由所述水平传感器获得的相应所述基准温度的标准水平原始数据；调整温度后的数据记录模块，用于当重复调整所述温控系统的温度时，记录由所述水平传感器取得的相应调整后温度的水平原始数据；比较模块，用于计算多个调整后温度的所述水平原始数据与所述标准水平原始数据间的偏差值；以及补正公式/参数生成模块，用于依据所述比较模块计算的多个偏差值，生成在不同温度下相应所述基准温度的多个所述补正公式/补正参数。

其中，调整后温度与该基准温度间、或这些调整后温度间依次差一既定温度值。例如，温度区间可以是t＜-10，-10＜t＜-5，-5＜t＜0，0＜t＜5，...，40＜t＜45，45＜t＜50，50＜t等。

处理模块130的所述偏差量计算模块还包括：温度区间判断模块，用于判断所述温度数据是否落于多个温度之间的一特定区间；以及计算模块，用于撷取相应所述区间的至少一补正参数，并依据所述补正参数与所述温度数据，利用所述补正公式计算所述特定偏差量。

选择性地，所述偏差量计算模块包括：温度区间判断模块，用于判断所述温度数据是否落于多个温度之间的一特定区间；以及计算模块，用于将所述温度数据代入所述补正公式，计算出特定偏差量。

图2显示依据本发明实施例的补正公式产生方法。

如步骤S210，将水平传感器置于一温度控制系统中，并将温度控制系统的温度设于一基准温度，如25度。必须说明的是，在本发明中，假设水平传感器于基准温度时所侦测出的水平原始数据为标准点。当于不同的温度下进行补正时，都是将不同温度下的水平原始数据相对应于基准温度的水平原始数据进行补正。如步骤S220，当温度稳定一段时间之后，记录由水平传感器所侦测出的水平原始数据与温度数据。之后，如步骤S230，判断是否完成数据样本的收集。若尚未完成数据样本的收集(步骤S230的否)，如步骤S240，将温度改变一既定温度值，如5度，并将温度控制系统重新设定于此改变后的温度。之后，流程回到步骤S220，当温度稳定一段时间之后，再次记录由水平传感器所侦测出的水平原始数据与温度数据。注意的是，当相应改变后温度的水平原始数据记录之后，可以计算其与相应基准温度的标准水平原始数据间的偏差值。若数据样本收集完成(步骤S230的是)，如步骤S250，依据不同温度及其相应的偏差值，可以分别得到对应每一温度区间的补正曲线，及其相应的补正公式。

举例来说，假设补正公式为j＝K*t+B，其中，j为偏差值，t为温度数据，K与B为补正参数。以25度为基准温度的情况下，当温度为25度时，水平传感器感测出的水平原始数据为2000；当温度为30度时，水平传感器感测出的水平原始数据为2010，则可以得到补正公式为j＝2t-50，其中，相应温度区间25～30的补正参数K＝2，B＝-50。类似地，每一温度区间都可以计算其相应的补正曲线与补正公式，从而得到其相应的补正参数。在此实施例中，由于温度是以既定温度值，如5度进行改变，因此，温度区间可以是t＜-10，-10＜t＜-5，-5＜t＜0，0＜t＜5，...，40＜t＜45，45＜t＜50，50＜t等。

图3显示依据本发明实施例的温度漂移的补正方法。

如步骤S310，接收水平传感器所输出的温度数据与水平原始数据。如步骤S320，判断温度数据所在的温度区间，并如步骤S330，撷取此温度区间的补正参数，且依据补正参数、温度数据利用补正公式计算出偏差量。之后，如步骤S340，依据偏差量来对于水平原始数据进行补正。

图4显示依据本发明另一实施例的温度漂移的补正方法。

如步骤S410，接收水平传感器所输出的温度数据与水平原始数据。如步骤S420，判断温度数据所在的温度区间，并如步骤S430，将温度数据代入对应此温度区间的补正公式，以计算出偏差量。之后，如步骤S440，依据偏差量来对于水平原始数据进行补正。

因此，本发明可以将水平传感器在不同温度点进行温度漂移的补正，使得传感器的数据补正到基准温度，如25度时的标准值，从而达到提高精准度的效果。

本发明的方法，或特定型态或其部份，可以以程序代码的型态包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其它机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，其中，当程序代码被机器，如计算机加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。本发明的方法与装置也可以以程序代码形式通过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输形式进行传送，其中，当程序代码被机器，如计算机接收、加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理器实施时，程序代码结合处理器提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可做一些更动与润饰，因此本发明的保护范围当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种温度漂移的补正方法，其特征在于，包括下列步骤：

(a)接收由一水平传感器直接输出的水平原始数据与温度数据；

(b)判断所述温度数据所在的区间，并依据所述温度数据与至少一补正公式计算所述温度数据相应于基准温度的特定偏差量；以及

(c)依据所述特定偏差量补正所述水平原始数据；

其中，所述补正公式表示所述水平传感器在不同温度下的水平原始数据与相应所述基准温度的标准水平原始数据之间的偏差值。

2.如权利要求1所述的温度漂移的补正方法，其特征在于，产生所述补正公式的方法，包括下列步骤：

将所述水平传感器置于一温控系统中，且将所述温控系统的温度设于所述基准温度，并由所述水平传感器取得相应所述基准温度的标准水平原始数据；

重复调整所述温控系统的温度，并由所述水平传感器取得相应调整后温度的水平原始数据，且计算调整后温度的所述水平原始数据与所述标准水平原始数据间的偏差值；以及

依据与不同调整后温度相应的这些偏差值，得到所述补正公式。

3.如权利要求2所述的温度漂移的补正方法，其特征在于，所述调整后温度与所述基准温度间、或这些调整后温度间依次差一既定温度值。

4.如权利要求1所述的温度漂移的补正方法，其特征在于，更包括下列步骤：

判断所述温度数据是否落于多个温度之间的一特定区间；

若是，撷取相应所述特定区间的至少一补正参数；以及

依据所述补正参数与所述温度数据，利用所述补正公式计算所述特定偏差量，

其中每一这些温度区间具有相应的补正参数。

5.如权利要求1所述的温度漂移的补正方法，其特征在于，更包括将所述温度数据代入所述补正公式，以计算出所述特定偏差量。

6.一种温度漂移的补正系统，其特征在于，包括：

一水平传感器，用于直接输出水平原始数据与温度数据；以及

一处理模块，用于接收所述水平原始数据与所述温度数据，包括：

偏差量计算模块，用于判断所述温度数据所在的区间，并依据所述温度数据与至少一补正公式计算所述温度数据相应于一基准温度的特定偏差量，以及

补正模块，用于依据所述特定偏差量补正所述水平原始数据，

其中，所述补正公式表示所述水平传感器在不同温度下的水平原始数据与相应所述基准温度的标准水平原始数据之间的偏差值。

7.如权利要求6所述的温度漂移的补正系统，其特征在于，所述偏差量计算模块包括：

基准数据记录模块，用于当所述水平传感器置于一温控系统中且将所述温控系统的温度设于所述基准温度时，记录由所述水平传感器获得的相应所述基准温度的标准水平原始数据；

调整温度后的数据记录模块，用于当重复调整所述温控系统的温度时，记录由所述水平传感器取得的相应调整后温度的水平原始数据；

比较模块，用于计算多个调整后温度的所述水平原始数据与所述标准水平原始数据间的偏差值；以及

补正公式/参数生成模块，用于依据所述比较模块计算的多个偏差值，生成在不同温度下相应所述基准温度的多个所述补正公式或补正参数。

8.如权利要求7所述的温度漂移的补正系统，其特征在于，所述调整后温度与所述基准温度间、或这些调整后温度间依次差一既定温度值。

9.如权利要求6所述的温度漂移的补正系统，其特征在于，所述偏差量计算模块包括：

温度区间判断模块，用于判断所述温度数据是否落于多个温度之间的一特定区间；以及

计算模块，用于撷取相应所述特定区间的至少一补正参数，并依据所述补正参数与所述温度数据，利用所述补正公式计算所述特定偏差量。

10.如权利要求6所述的温度漂移的补正系统，其特征在于，所述偏差量计算模块包括：

温度区间判断模块，用于判断所述温度数据是否落于多个温度之间的一特定区间；以及

计算模块，用于将所述温度数据代入所述补正公式，计算出特定偏差量。

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