CN102192903B - 用于失衡补偿的设备和方法 - Google Patents
用于失衡补偿的设备和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102192903B CN102192903B CN201110035994.7A CN201110035994A CN102192903B CN 102192903 B CN102192903 B CN 102192903B CN 201110035994 A CN201110035994 A CN 201110035994A CN 102192903 B CN102192903 B CN 102192903B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- torsion
- test body
- moment
- control signal
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 170
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 30
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 20
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 18
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 17
- 230000005408 paramagnetism Effects 0.000 claims description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 39
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 28
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 28
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K calcium;sodium;phosphate Chemical compound [Na+].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005426 magnetic field effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/74—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables of fluids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/74—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables of fluids
- G01N27/76—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables of fluids by investigating susceptibility
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/02—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
- G01R33/16—Measuring susceptibility
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于测量设备中的失衡补偿的设备和方法，为增加扭秤的精度和/或降低制造成本提供了选择。进行方向测量并确定围绕扭转弹簧的旋转轴线的失衡扭矩并用于计算补偿。一个实施例的测量设备包括测试体和用于响应于顺应性气体在测试体上生成第一扰动力的一组磁铁。在磁场中导体元件接收在反馈控制下生成第二反向力至所述测试体的电流，所述反馈控制改变所述电流直至所述测试体实现平衡的零位位置为止。测量实现固定的零位位置所需的控制信号。然后，通过测量所述设备相对于加速度或重力场的方向和确定由失衡质量所导致的失衡扭矩来对失衡质量进行校正。本发明的应用可以通过对失衡的补偿来提高扭秤的精度或降低其制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量设备，并提供一种用于控制测量设备的方法和控制器以及一种用于校准测量设备的方法。具体地，本发明提供用于补偿测量设备中(例如在顺磁性气体传感器的扭秤中，或在用于测量磁场的设备中)的机械失衡的设备和方法。
背景技术
测量设备的一种已知的示例包括一种扭秤，所述扭秤采用测试气体的顺磁性性质来测量存在于测量腔中的测试气体的分压。不均匀的磁场被施加于包含测试体的腔上。所述测试体由用作扭转弹簧的悬丝来保持，以便允许所述测试体具有单个旋转自由度。所述不均匀的磁场使得在顺磁性气体存在的情况下将扰动扭矩施加至所述测试体，且这使得所述顺磁性气体的分压能够被测量。氧气是自然中存在的表现顺磁性且与其它气体相比具有较强的磁化率的少数气体中的一种。顺磁性氧气传感器已经在多种工业和医疗应用中被使用。
在测量氧气的分压的系统的一些示例中，测试体包括安装在刚性杆上的一对中空玻璃球体，所述刚性杆的中心安装在保持张紧且垂直于所述刚性杆的细丝上。横贯所述组件施加强磁场梯度，以使得作用在所述球体中的每一个上的力产生扰动扭矩，所述扰动扭矩与所述细丝的扭转弹性反向(即，所述扰动扭矩使所述测试体移动直至所述扰动扭矩与由保持张紧的细丝所产生的扭矩相平衡为止一所述细丝用作弱扭矩弹簧)。这种类型的机构在美国专利2,416,344中进行了描述。
在不均匀磁场中作用在球形测试体上的力Fm与所述球形测试体的体积V、磁场强度H和梯度dH/dz以及在测试体X1和周围样本气体X2之间的体积磁化率差成比例(见“The magnetic susceptibility of nitrogendioxide”，G G Havens，Phys.Rev.vol 41(1932)pp.337-344)。即：
Fm∝V*H*dH/dz*(X1-X2)
由于样本气体的体积磁化率与样本气体密度成比例，所以作用于测试体上的力与氧气的分压成比例。氧气的体积磁化率在室温下是1.9×10-6SI单位，而氮气(典型的背景气体)是-6.7×10-9SI单位。因此，由于气体混合物(即使在量小的情况下)中的氧气所形成的力基本上大于其它气体组分，于是，该测量原理对于氧气具有极好的选择性。
上述的力非常弱，典型地，对于在实际中可以获得的磁场强度和测试体体积在纯氧气的情况下，所述力为几微牛。因此，需要非常敏感的系统才能以氧气感测应用中通常所需要的分辨率来测量该力。
典型的优选布置采用包括用于允许样本气体进入的入口的密封单元内部的磁化率扭秤。所述扭秤包括填充有反磁性气体(例如氮气)或真空刚性体积的测试体。所述测试体在所述密封单元中悬于不均匀磁场中，并通常通过最初以与填充所述测试体的反磁性气体相同的反磁性气体来填充所述单元而被平衡。当所述单元随后填充有包含氧气的样本气体时，顺磁性氧气被吸引至磁场较强的部分，且测试体旋转。该旋转被检测和用于指示样本气体的氧气含量。
为了确保良好的线性度和高水平的灵敏度，采用了电子光学杠杆。光源被从在所述球体之间位于中心地安装的反射镜反射。在早期的装置中，被反射的束使用表示位移程度的光学读数来检测。在后面研发中，所述反射束使用一个或多个光电检测器来检测，受控的电流在围绕测试体基本上垂直于磁场缠绕的导体中通过，以使得由电流和固定的磁场的相互作用生成的扭矩与由顺磁性气体所产生的扰动扭矩反向，以将组件保持在固定的零位。平衡所述扭秤所需的电流然后可以被测量以便确定由顺磁性效应所产生的扰动扭矩，从而确定氧气含量。对于基本机制的修改在英国专利GB 746,778中进行了描述。除去次级效应之外，所述组件仅仅允许测试体围绕所述扭转弹簧的纵轴旋转，并禁止测试体相对于所述组件的任何线性运动。
需要高灵敏度的现代氧气传感器仍旧使用精密的光学杠杆(见“Highlyaccurate measurement of oxygen using a paramagnetic gas sensor”，R PKovacich，N A Martin，M G Clift，C Stocks，I Gaskin，J Hobby，MeasurementScience and Technology，vol 17(2006)，pp.1579-1585)。固态源(发光二极管)代替白炽光源使用，沿着以反向电极相连的一对光电二极管以在两个光电二极管受到同样照射时(即当束斑的中心恰好位于所述光电二极管之间时)提供零电压的零位。使用一对光电二极管还具有避免共模误差(例如，光源的强度波动)的优点。该电子光学杠杆反馈系统给出了提高很多的灵敏度、线性度和稳定性。
在灵敏的测量系统(例如上述示例的使用扭秤的顺磁性氧气传感器)中，需要平衡机械元件。在没有该平衡的情况下，不平衡的质量和重力的相互作用生成造成错误读数的力(在上述示例性扭秤的情况下是失衡扭矩)。
尤其，如果旋转的测试体的质量中心与所述测试体的旋转轴线不一致(即在上述示例中用作扭转弹簧的悬丝)，则组件的倾斜或方向的变化将改变保持测试体的零位所需的扭矩。因此，当所述球体和相关联的结构不具有与扭转弹簧一致的质量中心时，配重必须增加以将质量中心移动至扭转弹簧或接近扭转弹簧。精确地平衡测试体的成本可以占据其制造成本的非常大的比重，且可能仍然有少量的失衡。
发明内容
本发明的第一方面提供一种测量设备，包括：测试体，所述测试体由能够使所述测试体围绕旋转轴线旋转的支撑件保持；用于响应于测试激励生成第一扰动扭矩的装置，第一扰动扭矩在第一方向上围绕所述旋转轴线作用于所述测试体上；用于响应于控制信号生成第二扭矩的装置，第二扭矩在与第一方向相反的第二方向上作用于所述测试体上；控制器，所述控制器用于改变所述控制信号，直至所述测试体实现平衡的零位位置为止；以及用于测量用于实现所述平衡的零位位置所需要的控制信号的装置；所述测量设备还包括：
用于测量所述设备相对于加速度或重力场的方向的装置；和
用于根据所测量的控制信号和所测量的方向来计算对于机械失衡效应所需的补偿并用于将所述补偿施加于所测量的控制信号以确定平衡所述第一扰动扭矩所需要的经过修正的控制信号。
本发明可以在灵敏的测量设备中实现，例如所述设备包括扭秤，在所述扭秤中，所述测试体具有单一的旋转自由度，且所述第一和第二扭矩围绕所述旋转轴线作用。本发明的发明人已经意识到缩短用于实现平衡的扭秤所需要的时间或完全去除平衡操作将简化产品制造和降低制造成本。本发明已经提供了能够补偿机械失衡的设备和方法。
本发明的优势在于，通过实现失衡补偿来相对于已知的测量设备提高精度。本发明的优势还在于借助于失衡补偿的能力能够放松制造公差的事实来实现与已知设备可比的精度但制造成本较低。
所述方向可以通过倾斜计或加速度计，例如三轴线微机电系统(MEMS)加速度计，来测量。所述测试激励可以是顺磁性气体进入到所述设备的测试腔。在包括扭秤的一个实施例中，所述扰动扭矩可以通过一组磁铁施加，所述磁铁在存在顺磁性气体的情况下在测试体上生成扭矩。所测量的控制信号可以是在连接至测试体的导体内流动的电流，或电压或者设置或表示所述电流的其它可控参数。所述导体布置成位于所述磁场内以使得所述控制电流在测试体上生成第二扭矩。可选地，所述控制信号可以是表示可控的第二扭矩的任何其它信号。
所测量的方向和所测量的控制信号可以使用任何传统的数据记录装置针对于多个不同方向来记录。用于机械失衡的补偿计算可以使用已知的电子部件的新布置或使用如下更详细地所述的适当编程的数字数据处理单元来实现。
本发明的第二个方面提供一种用在测量设备中的方法，所述测量设备包括：测试体，所述测试体被支撑以能够围绕旋转轴线旋转；用于响应于测试激励生成第一扰动扭矩的装置，第一扰动扭矩在第一方向上围绕所述旋转轴线作用于所述测试体上；用于响应于控制信号生成第二扭矩的装置，第二扭矩在与第一方向相反的第二方向上作用于所述测试体上；和控制器，所述控制器用于改变所述控制信号，直至所述测试体实现平衡的零位位置为止，其中所述方法包括以下步骤：
测量所述设备相对于重力场或加速度的方向；
测量用于实现所述平衡的零位位置所需要的控制信号；
根据所测量的控制信号和所测量的方向来计算对于机械失衡效应所需的补偿；和
将所需的补偿应用于所测量的控制信号，以确定平衡所述第一扰动扭矩所需要的经过修正的控制信号。
所述补偿的计算可以在不存在测试激励的情况下进行，然后在存在测试激励的情况下应用于后续的测量。
所述方法可以包括以下步骤：针对于所述设备的多个不同方向中的每个方向测量所述方向和所述控制信号；以及确定表征围绕旋转轴线的失衡力矩的一组参数，所述失衡力矩由失衡质量产生。然后，补偿可以基于所述多个读数进行计算。
本发明的第三个方面提供一种用于顺磁性气体传感器或安培计系统的控制器，所述系统包括扭秤，所述扭秤包括：测试体，所述测试体由能够使所述测试体围绕旋转轴线旋转的测试体支撑部件保持；用于响应于测试激励生成第一扰动扭矩的装置，第一扰动扭矩在第一方向上围绕所述旋转轴线作用于所述测试体上；和用于响应于控制信号生成第二扭矩的装置，第二扭矩在与第一方向相反的第二方向上作用于所述测试体上；其中所述控制器包括：
方向测量单元，例如加速度计，用于测量所述传感器系统相对于重力场或加速度的方向；
控制信号测量单元，例如安培计，用于测量实现所述测试体的平衡的零位位置所需的控制信号；和
补偿单元，例如适当编程的数字数据处理单元，用于基于由所述方向测量单元所测量的方向和由所述控制信号测量单元所测量的控制信号来计算机械失衡效应所需的补偿，并且用于将所需的补偿应用于所测量的控制信号以确定平衡所述第一扰动扭矩所需的经过修正的控制信号。
所述补偿单元可以计算和存储表征所述设备内的失衡的补偿系数，所述系数可以被应用于随后测量的重力场和用于生成在所述设备相对于重力场的特定方向上的失衡效应的补偿的控制信号。
本发明的第四方面提供一种设备，所述设备包括：
测试体，所述测试体由测试体支撑部件保持，所述支撑部件将所述测试体的运动限制成单一转动自由度；
用于生成第一扭矩的装置，所述第一扭矩在第一方向上在单一自由度内作用于所述测试体上；
用于生成第二扭矩的装置，所述第二扭矩在与第一方向相反的第二方向上作用于所述测试体上；
控制器，所述控制器用于将控制信号施加至所述用于生成第二扭矩的装置，所述控制器用于改变所述控制信号，直至所述测试体实现平衡的零位位置为止；
用于测量用于实现所述平衡的零位位置的控制信号的装置；以及
用于所述测试体的机械失衡补偿的装置，其中所述补偿装置包括：
(a)用于针对于所述设备的多个不同方向中的每一个方向来测量所述设备相对于一致的加速度或重力场的方向的装置；
(b)用于针对于所述多个不同方向中的每个方向来记录实现所述平衡的零位位置所需的所测量的控制信号；和
(c)用于根据所测量的控制信号和所测量的方向来计算对于机械失衡的扭转效应所需的补偿的装置；和用于将所述补偿应用于所测量的控制信号的装置。
本发明的一个实施例提供一种测量设备，所述测量设备包括扭秤，所述扭秤具有的测试体在扰动扭矩存在的情况下相对于所述设备的其它部分保持在固定的零位位置上。测试体具有单一的旋转自由度。扰动扭矩由于所述测试体与磁场的相互作用以及所述场与周围的样本气体之间的相互作用而产生，所述样本气体具有与测试体不同的磁化率。所述测量步骤涉及测量磁场中的电流，所述电流需要生成用于维持或回复所述零位位置的反向扭矩。该实施例的示例应用是在一种测量系统中，所述测量系统采用扭秤中的气体(例如氧气(或诸如二氧化氮等另一种顺磁性气体))的顺磁性性质来测量样本气体中的顺磁性测试气体的分压。
另外的应用涉及用于测量流体流或磁场强度的设备。本发明的另外的方面和实施例将在下面的实施方式的详细说明中进行描述。
附图说明
本发明的实施例在下面借助于示例参照附图进行更详细地描述，在所述附图中：
图1示意性地示出本发明可以用于其中的包括扭秤的顺磁性测量设备的示意图；
图2是测试体、失衡质量和方向传感器的示意图；
图3示出相对于X、Y和Z参考轴线的三个矢量；
图4是根据本发明的一个实施例的测量设备的示意图；
图5是在图4中所示的设备中使用的电控制电路的示意图；
图6是与图4示出的设备以及图5示出的电路一起使用的补偿电路的简化的电示意性图；和
图7是示出用于计算失衡效应所需的补偿的步骤序列的示意性流程图。
具体实施方式
在本发明的一个实施例中，测量设备的扭秤包括测试体，所述测试体具有施加于其上的扰动扭矩以及用于平衡所述扰动扭矩的受控的反向扭矩。测量产生所述反向扭矩的控制信号(例如电流)提供对造成所述扰动扭矩的激励的有效测量。在具体的示例中，测量平衡贯穿包含样本气体的腔施加的磁场的效应所需要的输入电流提供对所述腔内的顺磁性测试气体的分压的有效测量。提供能够补偿测试体的机械失衡的部件。使用加速度计或倾斜计来确定测试体相对于地球引力场的方向或所施加的加速度，且这可以针对设备的多个不同方向来进行。对于所述多个方向中的每一个，可以测量表示平衡扰动扭矩所需的反向扭矩和由机械失衡所产生的扭矩的设备参数，且这些测量用于确定对于由失衡质量所导致的失衡扭矩所需的补偿。采用如下所述的技术，其允许独立于所述加速度计或倾斜计相对于所述测试体的方向确定补偿值，只要所述测试体保持固定即可。
图1示意性地示出可以采用本发明的测量设备的扭秤10。所述扭秤包括由细丝30悬吊的测试体20，所述细丝30提供测试体的旋转轴线。所述测试体具有包含反磁性气体的一对中空的玻璃球体40，所述球体由刚性杆以固定的间隔保持。在该实施例中，所述细丝30形成也围绕所述球体中的每一个缠绕的导电体50的一部分。不均匀磁场通过一组成对的磁体60在每个球体附近形成。在所述细丝连接刚性杆的中心点的情况下，反射镜70被定位成用于检测测试体的旋转运动。光源80发出穿过窗口100照射到反射镜70上的光束，且从反射镜反射的光可以由位于印刷电路板上的一个或多个光电检测器90来检测。测试体被保持在气密单元中，所述气密单元具有用于接收样本气体的入口。当所述样本气体包括氧气时，顺磁性氧气被磁场吸引，将扰动扭矩施加于测试体以克服悬丝30的扭转阻力。测试体的旋转对从反射镜反射的光束具有可测量的效果。
通过使电流通过测试体的导电体线圈50，所产生的磁场效应可以生成反向扭矩。被供给至导体50的电流响应于控制信号以实现使得扭矩在扭秤的零位实现平衡的电磁场效应，所述控制信号响应于来自光电检测器的信号而产生。
如图1所示的设备通常将依赖于测试体的部件的精密的机加工来最小化系统中的任何机械失衡，而且施加小的平衡质量以使测试体的质量中心移动得尽可能接近于悬丝30。然而，该机加工和平衡是耗时和昂贵的。
本发明通过确定失衡质量的效果和计算并施加对于这些效果的补偿来避免了以机械方式抵消这种失衡质量的需求。测试体20的有效失衡质量22可以在图2中示意性地示出，并可以出于分析的目的而被模型化为点质量。
控制器包括；方向测量单元200；用于测量供给至导电体线圈的电流的控制信号测量单元；用于存储表示测试体围绕旋转轴线的失衡力矩的数据存储单元；以及用于基于所存储的数据、所测量的方向和所测量的控制信号来计算和施加对于所测量的控制信号所需的补偿。微型机械加工的加速度计200用于检测测量设备相对于地球重力场的方向，或用于检测在一个、两个或三个正交轴线上所施加的加速度。在测量三个轴线的情况下，可以完全指定重力场或一致的加速度的大小和方向。在该实施例中的加速度计是被焊接到印刷电路板上的微机电系统(MEMS)加速度计。对于本发明，三轴加速度计是优选的。然而，也可以使用其它的加速度计或倾斜计。加速度计可以被简化成随着设备改变方向而偏转的具有检验质量的微型机械加工的悬臂梁、用于测量偏转的装置和表示所述方向的信号输出。所述偏转测量装置可以是光学装置、使用电容器的模拟装置或数字装置。
测试体20在图2中以相对于所述加速度计及其参考坐标系(以X、Y和Z轴线表示)的任意方向示出。测试体20相对于加速度计200的方向必须保持固定。不必需直到加速度计相对于所述系统的任何其它部分的方向，只要加速度计相对于测试体的位置保持固定即可。可以使用具有一个、两个或三个正交测量轴线的加速度计，但是所确定的校正将仅仅施加于所测量的所述数目的轴线中。对于广泛的失衡补偿，必须采用三轴加速度计。下面给出总体的三轴线分析。在使用较少的加速度计轴线的组件中，可以忽略计算表达中的相关项。
如果所述失衡的位置和质量被确切知晓且在任何情况下在没有失衡质量的情况下零位扭矩也被确切地知晓，则加速度测量可以用于在不需要特征操作的情况下补偿上述误差以确定失衡力矩。例如，所述失衡的位置和质量可以通过在制造装备中测试扭秤来知晓。如果同一缺陷重复出现，则表示所述失衡的数据，例如补偿系数，可以被存储并用于一组扭秤。然而，在大多数情况下，这些参数将不会预先知晓，且各个设备的特征是需要的。该特征操作可以在第一时间和位置被执行，以确定系统参数和存储表示这些参数的一组系数。所述特征化操作可以涉及以多个方向定位所述设备和确定特定的可控的输入电流，所述输入电流被供给至连接至测试体的导电体，且需要使所述扭秤在每个方向上平衡。然后可以计算表示所述失衡的一组系数，并将其存储在非易失性存储器中。此后，且可能在所述设备处于不同的位置和方向时，所述系数可以被应用于所测量的数据以确定所需的补偿。
所述补偿可以是不昂贵的和能够使用数字电子装置来精确有效地计算所述补偿项，而且还可以利用模拟计算技术有效地用于产生校正值，所述校正值可以作为电子系统中的电压或电流来应用，或者在任何相关的情况下使用其它连续变化的介质或力来发挥作用。
系统的分析使用加速度计的参考坐标系，在所述参考坐标系中，所述归零的测试体的位置和所述组件的所有其它元件都是静态的。仅仅外部的重力场或一致的加速度具有可变的大小和方向，它们可以使用加速度计被直接地测量。
图3示出表示系统相对于X、Y和Z参考轴线的矢量的简化图。
图3中的粗体字符B、D和G表示矢量。B是表示扭转弹簧的方向的矢量，D是垂直于B的矢量，其限定所述失衡点质量m到扭转弹簧的最短距离，G限定作用于测试体上的重力场矢量或其所承受的一致的加速度(相对于所述加速度计的参考坐标系)。
所述系统的参考坐标系由加速度计轴线来确定。B和D限定了失衡质量m所在的平面。如果B’和D’分别表示平行于B和D的单位矢量，则B’和D’的矢量积表示正交于由B和D所限定的平面的单位矢量。
垂直于所述平面作用的G的分量以及因此围绕所述扭转弹簧形成的失衡力矩通过计算G与B’和D’的矢量积的标量积来确定。最后，所述失衡力矩通过将上次的计算结果与质量m以及悬丝和点质量之间的最短距离|D|相乘来确定。
在数学上，
I＝m|D|G.(B’xD’) (公式1)
其中I是失衡力矩。
在B、D和m已知的情况下，G通过加速度计测量，且失衡补偿直接被计算。然而，存在某些机构，对于这些机构而言，这些值是未知的且不能容易地确定。在下面描述的本发明的实施例包括用于通过少量的测量来推导补偿矢量的机构。
在所测量的物质或场不存在的情况下，将需要扭矩来保持测试体的零位位置。在优选的平衡系统中，该零位回复扭矩将仅通过由在测试体处于零位位置时扭转弹簧所形成的扭矩来确定。在大多数实际的系统中，所述零位位置回复扭矩将不为零，因此未知的特征推导必须包括确定零位扭矩T零位，所述零位扭矩是在不存在失衡也不存在所测量的物质或场的情况下保持零位位置所需要的扭矩。
失衡矢量I包括对应于三个坐标轴线的三个项。这些项中的每一项加上所述零位扭矩必须被确定。为了实现这种情况，测量组件被操纵以采纳四个不同且独特的方向。在每个方向上，重力场矢量G和回复扭矩T(或回复电流，A，其用于表示T)被记录。然后，所测量的值被用于计算T零 位和所述失衡矢量的三项。这些计算项被存储，并可以被应用于后续的测量以补偿所述失衡。所述操纵可以作为所述设备为使用定位时的校准操作的一部分而进行，但也可以在不同的时间和位置处进行。即使所述方向改变，也不必在每次使用所述设备之前都出于校准的目的来重复该操纵过程。
顺磁性氧气测量设备能够出于校准目的在三个轴线上旋转，其可以使用如图7所示的操作序列来补偿机械失衡。当所述测量设备准备好被特征化时，其可以被安装在试验台上，所述试验台包括可倾斜的平台，且补偿系数计算过程可以开始400。测量腔最初充满反磁性气体410，以使得所述特征化在不存在顺磁性气体的情况下进行，从而所述测试体和周围气体将经历相同的反磁性效应。然后，所述设备沿第一方向定位420，例如单位矢量沿着平行于重力场矢量(GX，GY，GZ)的方向的分量是(1，0，0)所在的方向。电流通过导电体线圈，所述导电体线圈围绕所述测试体并发生变化直至所产生的扭矩与扰动扭矩和零位扭矩的组合效应平衡为止。实现该平衡的电流然后以方向数据记录。之后，所述设备被重新定向成第二方向430，例如使得平行于(GX，GY，GZ)的单位矢量是(1，0，0)，且所述回复电流A2测量并以方向数据来记录。进行另一次重新定向440，之后测量方向和回复电流A3，并记录对于第三方向的该数据，例如使得平行于(GX，GY，GZ)的单位矢量是(0，0，1)。进行进一步的重新定向450到第四方向，以使得平行于(GX，GY，GZ)的单位矢量是(-1，0，0)，并测量另一个回复电流A4并以各自的方向数据记录。
具体的校准点如图7所示，其中对于三个轴线中的两个轴线的重力矢量项在每个测量方向上减小到零，所述校准点简化了确定补偿矢量和零位电流所需要的数学运算。注意到，在上述简单的示例中，1/2(A1+A4)将给出A零位。还注意到，A零位＝kT零位，其中k是常量，在没有任何失衡的情况下，A零位是零位位置回复电流，T零位是零位位置回复扭矩。类似地，A1＝kT1，A2＝kT2，A3＝kT3和A4＝kT4。
参照图7的上述具体的校准点仅仅是示例性的，而可以使用其它方向。尤其是，在进行新测量之前，不一定要将方向改变完整的90°，而可以采用更小的改变。所述设备(上述)的定向和重新定向优选是全自动的，但是也可以在手动控制下进行。
如步骤460和步骤470所示，数据处理单元然后对一组联立方程进行求解，以确定失衡矢量的分量IX，IY和IZ。这些矢量分量可以被存储并随后乘以重力场矢量G以确定平衡机械失衡效应所需的电流A。
因此，在四个不同方向上捕获的数据将在被适当地布置时形成一组四个联立方程，所述联立方程可以被求解以找到在不存在失衡或所测量的物质或场的情况下找出回复扭矩(或电流)以及I的三个独立项。
在数学上，求解：
Ix.G1x+Iy.G1y+Iz.G1z+T零位＝T1 (公式2)
Ix.G2x+Iy.G2y+Iz.G2z+T零位＝T2 (公式3)
Ix.G3x+Iy.G3y+Iz.G3z+T零位＝T3 (公式4)
Ix.G4x+Iy.G4y+Iz.G4z+T零位＝T4 (公式5)
其中Ix、Iy和Iz是未知的失衡矢量I的分量，Gnx、Gny和Gnz是所测量的矢量G在四个不同方向上的分量(n取值1，2，3，或4)，且T1，T2，T3，和T4是在四个不同方向上的回复扭矩。所述回复扭矩可以分别通过测量A1，A2，A3和A4来确定，所述A1，A2，A3和A4是生成T1，T2，T3，和T4的所测量的回复电流。出于计算的目的，可以不考虑常量k以及A和T的不同单位，以确定对应于失衡效应的I的系数，这是由于根据本发明的该实施例的系统能够使我们估算例如扭矩、生成所述扭矩的电流、或者生成所述电流的电压或控制信号。然后可以根据决定在计算中使用的比例参数的乘法因子来采用合适的乘法因子。如果给定回复电流A与所述回复扭矩T成比例，可以在数学上求解：
Ix.G1x+Iy.G1y+Iz.G1z+A零位＝A1 (公式6)
Ix.G2x+Iy.G2y+Iz.G2z+A零位＝A2 (公式7)
Ix.G3x+Iy.G3y+Iz.G3z+A零位＝A3 (公式8)
Ix.G4x+Iy.G4y+Iz.G4z+A零位＝A4 (公式9)
许多技术都可用于求解上述联立方程，且大多数是可用的。例如，表达式的代数运算给出如本说明书的附录1中的公式11、公式12、公式13和公式14的解析结果(在该示例中使用的是扭矩而不是电流)。由所述系统的测量所获得的数值可以被插入到附录1中的表达式中。
对于所涉及的良态的和受限的成组等式，解析解法已经被发现能够非常有效和简单地实现。然而，可以采用例如但不限于高斯-约当消元法(Gauss-Jordan Elimination)(进行或不进行主元选择，但是对于仅仅四个等式的情况，主元选择已经被发现是非必要的)、LU分解或奇异值分解来确定数值解。
随后，I与G结合使用来计算由于失衡导致的扭矩分量，且这之后可以被用于数值校正误差，或可以直接地应用补偿扭矩。
在数学上，
T失衡＝I.G (公式10)
其中T失衡是由于测试体在测量G时的机械失衡所导致的扭矩。
注意到I＝m|D|(B’xD’)
图4示出采用测试体的氧气浓度测量系统，所述测试体包括置于不均匀磁场中的两个填充氮气的球体，且通过使电流经过围绕所述球体缠绕的线圈而被保持在零位位置处。三轴加速度计200被安装在刚性连接至所述系统的电路板210上。附图标记20表示包括球体40和线圈50的测试体，附图标记200是被焊接至印刷电路板210的三轴加速度计。所述电路板依次通过刚性机械固定装置和焊接结点连接至安装板220。所述安装板包括透明窗口100，所述透明窗口100允许光源80照射安装在测试体的中心处的反射镜70。从反射镜反射的光照射光电池90，且电子电路形成围绕测试体球体流过线圈的回复电流，由此将测试体相对于安装板以及印刷电路板和加速度计保持在固定的方向上。
包含所述测试体的容积可以在测试下填充有气体。如果所述气体包含氧气，则所述氧气被吸引至最高磁场强度的区域，并试图使填充有氮气的球体移动。用于抵消所产生的扭矩所需要的回复电流与测试容积中的氧气的分压成比例。
在特征化阶段，仪器中的电子电路测量在四个不同位置处的每个位置中在所有三个轴线上的回复电流和对应于所述电流方向(或施加的加速度)的重力场矢量。该特征化在单元的组装之后、用作氧气传感器之前进行。根据所获取的数据计算失衡补偿，并存储在所述单元中所包含的非易失性电子存储器中。
图5示出在氧气测量系统的优选实施例中用于将测试体保持在零位位置的电路的示意图。光电池90被反向平行地连接，以使得所述光电池在被等同地照射时不产生电流。照射通过由电流源310驱动的LED 80来提供。来自LED 80的光从安装到测试体上的反射镜70反射，以使得在零位位置处光电池90都接收相同量的照射。从所述零位位置的任何偏离通过使用运算放大器300来确定，且被放大的误差使得电流流过扭转元件30和回复电流线圈50。将测试体保持在零位位置处所需的回复电流由安培计320来检测。
图5示意性地示出简单和低成本的机构，但是其它方法也可以使用，包括但不限于：通过使用数字信号处理器将光电池电流直接数字化，所述数字信号处理器用于实现用于控制将测试体保持在零位位置的可变电流源的算法；或者将可变电流源手动调整以将测试体保持在零位位置。
图6示出用在用于氧气测量的失衡补偿系统的优选实施例中的测量和补偿系统的简化示意图。来自经过校准的三轴加速度计200和回复电流测量安培计320的模拟信号通过四通道模拟-数字转换器330来进行数字化。微控制器340包含非易失性存储器以存储补偿系数，且其应用如附录1中的公式11、公式12、公式13和公式14中显示的公式来计算抵消来自得自安培计320的氧气测量读数的失衡误差。介质接口350允许连接至用于测量报告的外部设备。
附录1
d1＝G1x[(G3z-G4z)·G2y+(G4z-G2z)·G3y+(G2z-G3z)·G4y]
d2＝G2x[(G4z-G3z)·G1y+(G1z-G4z)·G3y+(G3z-G1z)·G4y]
d3＝G3x[(G2z-G4z)·G1y+(G4z-G1z)·G2y+(G1z-G2z)·G4y]
d4＝G4x[(G3z-G2z)·G1y+(G1z-G3z)·G2y+(G2z-G1z)·G3y]
D＝d1+d2+d3+d4
n1＝T1[(G3z-G4z)·G2y+(G4z-G2z)·G3y+(G2z-G3z)·G4y]
n2＝T2[(G4z-G3z)·G1y+(G1z-G4z)·G3y+(G3z-G1z)·G4y]
n3＝T3[(G2z-G4z)·G1y+(G4z-G1z)·G2y+(G1z-G2z)·G4y]
n4＝T4[(G3z-G2z)·G1y+(G1z-G3z)·G2y+(G2z-G1z)·G3y]
n5＝T1[(G4z-G3z)·G2x+(G2z-G4z)·G3x+(G3z-G2z)·G4x]
n6＝T2[(G3z-G4z)·G1x+(G4z-G1z)·G3x+(G1z-G3z)·G4x]
n7＝T3[(G4z-G2z)·G1x+(G1z-G4z)·G2x+(G2z-G1z)·G4x]
n8＝T4[(G2z-G3z)·G1x+(G3z-G1z)·G2x+(G1z-G2z)·G3x]
n9＝T1[(G3y-G4y)·G2x+(G4y-G2y)·G3x+(G2y-G3y)·G4x]
n10＝T2[(G4y-G3y)·G1x+(G1y-G4y)·G3x+(G3y-G1y)·G4x]
n11＝T3[(G2y-G4y)·G1x+(G4y-G1y)·G2x+(G1y-G2y)·G4x]
n12＝T4[(G3y-G2y)·G1x+(G1y-G3y)·G2x+(G2y-G1y)·G3x]
n13＝T1[(G3z·G4y-G3y·G4z)·G2x+(G4z·G2y-G4y·G2z)·G3x+(G3y·G2z-G3z·G2y)·G4x]
n14＝T2[(G4z·G3y-G4y·G3z)·G1x+(G1z·G4y-G4z·G1y)·G3x+(G3z·G1y-G1z·G3y)·G4x]
n15＝T3[(G4y·G2z-G4z·G2y)·G1x+(G4z·G1y-G4y·G1z)·G2x+(G1z·G2y-G1y·G2z)·G4x]
n16＝T4[(G3z·G2y-G3y·G2z)·G1x+(G3y·G1z-G3z·G1y)·G2x+(G1y·G2z-G1z·G2y)·G3x]
(公式14)
Claims (21)
1.一种测量设备，包括：
测试体，所述测试体由能够使所述测试体围绕旋转轴线旋转的支撑件保持；
用于响应于测试激励生成第一扰动扭矩的装置，所述第一扰动扭矩在第一方向上围绕所述旋转轴线作用于所述测试体上；
用于响应于控制信号生成第二扭矩的装置，所述第二扭矩在与所述第一方向相反的第二方向上作用于所述测试体上；
控制器，所述控制器用于改变所述控制信号，直至所述测试体实现平衡的零位位置；以及
用于测量用于实现所述平衡的零位位置所需要的控制信号的装置；
所述测量设备还包括：
用于测量所述设备相对于加速度或重力场的方向的装置；
用于根据所测量的控制信号和所测量的方向计算机械失衡效应所需的补偿的装置；和
用于将所述补偿应用于所测量的控制信号以确定平衡所述第一扰动扭矩所需要的经过修正的控制信号的装置。
2.根据权利要求1所述的测量设备，其中，所述设备包括用于顺磁性气体传感器系统的控制器。
3.根据权利要求1所述的测量设备，其中，用于测量所述方向的装置为加速度计。
4.根据权利要求3所述的测量设备，其中，所述加速度计为三轴加速度计。
5.根据权利要求3或4所述的测量设备，其中，所述加速度计为微机电系统(MEMS)加速度计。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的测量设备，还包括：
用于以多个不同方向中的每个方向定位所述设备的装置；和
数据记录装置，所述数据记录装置用于针对所述多个不同方向中的每一个记录所测量的控制信号和所测量的方向；
其中，用于计算补偿的装置被布置以访问所述数据记录装置。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的测量设备，包括：
扭秤，在所述扭秤中，所述测试体由每一端固定的悬丝支撑，所述悬丝限定测试体的旋转轴线。
8.根据权利要求7所述的测量设备，其中，所述用于计算补偿的装置包括用于确定失衡矢量以及计算补偿的装置，所述失衡矢量表示围绕由所述悬丝限定的所述旋转轴线的失衡力矩，所述装置计算与生成扭矩所需的控制信号相对应的所述补偿以平衡由所述失衡力矩产生的扭矩，所述控制信号需要用于在没有测试激励的情况下实现平衡的零位位置。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的测量设备，包括：
用于限定用于容纳顺磁性测试气体的测试腔的本体，所述测试气体具有与所述测试体不同的磁化率；和
用于将所述测试体支撑在所述测试腔内的安装支撑件，并且
其中，所述用于生成第一扰动扭矩的装置包括布置用于生成贯穿所述测试腔的磁场的磁体，由此由于所述测试体与所述测试气体相比具有不同的磁化率而生成作用在所述测试体上的扭矩。
10.根据权利要求9所述的测量设备，其中，所述用于在所述第二方向上生成所述第二扭矩的装置包括导电体元件，所述导电体元件布置在所述磁体之间并连接至供电装置，以基于所述磁体的磁场和所述导电体元件之间的相互作用生成作用在所述测试体上的反向扭矩。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的测量设备，包括：
光源，其中所述控制器包括电反馈控制电路，所述电反馈控制电路包括一个或多个光电检测器，所述光电检测器布置用于在从所述光源发出的光被连接至所述测试体的反射表面反射之后对所述光进行检测。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的测量设备，其中，所述测试激励为测试物质的放入。
13.根据权利要求12所述的测量设备，其中，所述测量设备包括测试腔，并且所述测试体被保持在所述测试腔内，且所述测试激励为顺磁性气体被放入到所述测试腔中。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的测量设备，其中，所述测试激励为磁场的变化。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的测量设备，其中，所述测试激励为生成作用在所述测试体上的扭矩的待测量的场。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的测量设备，其中，所述测试激励为由于贯穿所述测试体的流体的流动生成的扭矩。
17.一种用在测量设备中的方法，所述测量设备包括：测试体，所述测试体由能够使所述测试体围绕旋转轴线旋转的支撑件保持；用于响应于测试激励生成第一扰动扭矩的装置，所述第一扰动扭矩在第一方向上围绕所述旋转轴线作用于所述测试体上；用于响应于控制信号生成第二扭矩的装置，所述第二扭矩在与所述第一方向相反的第二方向上作用于所述测试体上；和控制器，所述控制器用于改变所述控制信号，直至所述测试体实现平衡的零位位置为止，其中所述方法包括以下步骤：
测量所述设备相对于重力场或加速度的方向；
测量用于实现所述平衡的零位位置所需要的控制信号；
根据所测量的控制信号和所测量的方向计算机械失衡效应所需的补偿；和
将所需的补偿应用于所测量的控制信号，以确定平衡所述第一扰动扭矩所需要的经过修正的控制信号。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括以下步骤：
针对于所述设备的多个不同方向中的每个方向测量方向和控制信号；并且
其中，补偿的计算基于所述多个测量来进行。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括以下步骤：
将针对于所述设备的所述多个不同方向中的每个方向测量的所述方向和控制信号存储在数据存储装置中；
从所述数据存储装置中提取所存储的数据；和
将所提取的数据用于所述补偿计算中。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述测量设备包括扭秤，在所述扭秤中，所述测试体由每一端固定的悬丝支撑，所述悬丝限定所述测试体的旋转轴线，其中所述方法包括确定表示围绕由所述悬丝限定的所述旋转轴线的失衡力矩的失衡矢量，并且其中所述补偿计算包括确定生成扭矩所需的控制信号以平衡由所述失衡力矩产生的扭矩，所述控制信号需要用于在没有所述测试激励的情况下实现平衡的零位位置。
21.一种用于顺磁性气体传感器系统的控制器，所述系统包括扭秤，所述扭秤包括：测试体，所述测试体由能够使所述测试体围绕旋转轴线旋转的测试体支撑部件保持；用于响应于测试激励生成第一扰动扭矩的装置，所述第一扰动扭矩在第一方向上围绕所述旋转轴线作用于所述测试体上；用于响应于控制信号生成第二扭矩的装置，所述第二扭矩在与所述第一方向相反的第二方向上作用于所述测试体上；
其中，所述控制器包括：
方向测量单元，所述方向测量单元用于测量所述传感器系统相对于重力场的方向；
控制信号测量单元，所述控制信号测量单元用于测量实现所述测试体的平衡的零位位置所需的控制信号；和
补偿单元，所述补偿单元用于基于由所述方向测量单元所测量的方向和由所述控制信号测量单元所测量的控制信号来计算机械失衡效应所需的补偿，并且用于将所需的补偿应用于所测量的控制信号以确定平衡所述第一扰动扭矩所需的经过修正的控制信号。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1002116.0A GB2477575B (en) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | Apparatus and methods for imbalance compensation |
| GB1002116.0 | 2010-02-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102192903A CN102192903A (zh) | 2011-09-21 |
| CN102192903B true CN102192903B (zh) | 2015-05-06 |
Family
ID=42082720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110035994.7A Active CN102192903B (zh) | 2010-02-09 | 2011-02-09 | 用于失衡补偿的设备和方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8485014B2 (zh) |
| EP (1) | EP2363708B1 (zh) |
| CN (1) | CN102192903B (zh) |
| GB (1) | GB2477575B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201102178D0 (en) * | 2011-02-08 | 2011-03-23 | Servomex Group Ltd | Paramagnetic gas sensor apparatus |
| DE102014019366A1 (de) * | 2014-12-22 | 2016-06-23 | Abb Technology Ag | Magnetomechanische Sensorvorrichtung zur paramagnetischen Gasanalyse mit Messung von Störeinflüssen und Verfahren hierzu |
| EP3277016B1 (en) * | 2016-07-29 | 2019-09-11 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Measurement system and a method |
| US20220244323A9 (en) * | 2018-06-01 | 2022-08-04 | Lexmark International, Inc. | Magnetic Sensor Array Device Optimizations and Hybrid Magnetic Camera |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2416344A (en) * | 1941-08-23 | 1947-02-25 | California Inst Res Found | Apparatus for determining the partial pressure of xygen in a mixture of gases |
| GB746778A (en) * | 1953-08-11 | 1956-03-21 | Distillers Co Yeast Ltd | Magnetic oxygen meters |
| FR2200528A1 (zh) * | 1972-09-27 | 1974-04-19 | Hummel Heinz | |
| GB2196127A (en) * | 1986-10-03 | 1988-04-20 | M & C Prod Analysentech | Oxygen magnetic measuring cell |
| CN101046465A (zh) * | 2007-03-09 | 2007-10-03 | 三明学院 | 磁动式测氧仪哑铃球加工方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3026472A (en) | 1959-08-24 | 1962-03-20 | Beckman Instruments Inc | Null type gas analyzer |
| US3611785A (en) * | 1969-04-14 | 1971-10-12 | Carco Electronics | Spherical air bearing test carriage having unlimited angular motion |
| DE1951532C3 (de) * | 1969-10-13 | 1974-02-14 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | Einrichtung zur magnetischen Gasanalyse |
| DE2530261C2 (de) * | 1974-10-22 | 1986-10-23 | Asea S.p.A., Mailand/Milano | Programmiereinrichtung für einen Manipulator |
| JPS5565166A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | Compensation unit for angle sensor |
| JPS61162731A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-23 | Shimadzu Corp | つりあい試験機の修正装置 |
| JPH066433B2 (ja) * | 1988-03-24 | 1994-01-26 | 本田技研工業株式会社 | トルク検出器の電気的中立調整装置 |
| JPH0378642A (ja) * | 1989-08-22 | 1991-04-03 | Saginomiya Seisakusho Inc | 回転捩り試験機における捩り角度検出装置 |
| JP3316967B2 (ja) * | 1993-09-22 | 2002-08-19 | 豊田工機株式会社 | ロボットの制御装置 |
| JP3345526B2 (ja) * | 1995-05-01 | 2002-11-18 | 三菱電機株式会社 | 物体駆動制御装置および物体駆動制御方法 |
| DE102005059225B4 (de) * | 2005-12-12 | 2013-09-12 | Moog Gmbh | Waffe mit einem Waffenrohr, das außerhalb des Schwerpunkts auf einer bewegbaren Unterlage drehbar gelagert ist |
| KR101687630B1 (ko) * | 2010-01-11 | 2016-12-20 | 삼성전자주식회사 | 보행 로봇 및 그 균형 제어 방법 |
| KR101687628B1 (ko) * | 2010-01-12 | 2016-12-21 | 삼성전자주식회사 | 로봇의 보행 제어 장치 및 그 제어 방법 |
| KR20120060578A (ko) * | 2010-12-02 | 2012-06-12 | 삼성전자주식회사 | 보행 로봇 및 그 자세 제어 방법 |
-
2010
- 2010-02-09 GB GB1002116.0A patent/GB2477575B/en active Active
-
2011
- 2011-01-24 US US13/012,676 patent/US8485014B2/en active Active
- 2011-02-04 EP EP11153355.0A patent/EP2363708B1/en active Active
- 2011-02-09 CN CN201110035994.7A patent/CN102192903B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2416344A (en) * | 1941-08-23 | 1947-02-25 | California Inst Res Found | Apparatus for determining the partial pressure of xygen in a mixture of gases |
| GB746778A (en) * | 1953-08-11 | 1956-03-21 | Distillers Co Yeast Ltd | Magnetic oxygen meters |
| FR2200528A1 (zh) * | 1972-09-27 | 1974-04-19 | Hummel Heinz | |
| US3879658A (en) * | 1972-09-27 | 1975-04-22 | Heinz Hummel | Apparatus for measuring magnetic susceptibility |
| GB2196127A (en) * | 1986-10-03 | 1988-04-20 | M & C Prod Analysentech | Oxygen magnetic measuring cell |
| CN101046465A (zh) * | 2007-03-09 | 2007-10-03 | 三明学院 | 磁动式测氧仪哑铃球加工方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "Highly accurate measurement of oxygen using a paramagnetic gas sensor";R P Kovacich 等;《MEASUREMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY》;20060517;第17卷;全文 * |
| "New CP-Violation and Preferred-Frame Tests with Polarized Electrons";B. R. Heckel 等;《PHYSICAL REVIEW LETTERS》;20060712;第97卷;全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2477575B (en) | 2012-02-08 |
| CN102192903A (zh) | 2011-09-21 |
| GB2477575A (en) | 2011-08-10 |
| US8485014B2 (en) | 2013-07-16 |
| EP2363708A1 (en) | 2011-09-07 |
| EP2363708B1 (en) | 2016-12-21 |
| GB201002116D0 (en) | 2010-03-24 |
| US20120035882A1 (en) | 2012-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102192903B (zh) | 用于失衡补偿的设备和方法 | |
| CN105628976B (zh) | Mems加速度传感器性能参数标定方法、处理器及系统 | |
| Steiner et al. | Details of the 1998 watt balance experiment determining the Planck constant | |
| CN104678985B (zh) | 一种校验质量流量控制器的装置及方法 | |
| CN105074450A (zh) | 表面特性检查装置、表面特性检查系统以及表面特性检查方法 | |
| JP2007535675A (ja) | Ｎｍｒ重量測定検査システムにおける磁場追跡法 | |
| US2744234A (en) | Magnetic oxygen meters | |
| Fairweather et al. | A vector rubidium magnetometer | |
| WO2010040997A1 (en) | Gradiometer for measuring gravitational and magnetic field gradients with improved sensor | |
| Finley et al. | Model attitude measurements at NASA Langley research center | |
| US2666893A (en) | Apparatus for measuring the magnetic susceptibility of gases | |
| JP4871725B2 (ja) | 磁場測定プローブ | |
| CN115718273B (zh) | 一种基于磁感应强度测量物体磁化率的装置及其测量方法 | |
| CN209656238U (zh) | 一种电工电子产品振动试验能力验证装置 | |
| JP4607883B2 (ja) | 磁場測定プローブ | |
| CN206459724U (zh) | 一种高精度弹簧秤 | |
| CN110095292A (zh) | 一种儿童手推车物理性能检测装置及平台 | |
| Zutavern et al. | Fiber-Optic Strain Gauge Calibration and Dynamic Flexibility Transfer Function Identification in Magnetic Bearings | |
| Csapó et al. | Apparatus for moving mass calibration of LaCoste-Romberg feedback gravimeters | |
| US4939458A (en) | Method and apparatus for quantifying superconductivity | |
| RU2033632C1 (ru) | Гравитационный трехкомпонентный градиентометр | |
| Arpaia et al. | Advances in stretched and oscillating-wire methods for magnetic measurement | |
| CN104597423B (zh) | 一种全光纤电流互感器Sagnac效应测试装置 | |
| Zou et al. | Nonlinear least-square iteration for calibrating gyroscopic drift error coefficients based on vibration table | |
| Chao et al. | A LEGO watt balance: an apparatus to demonstrate the definition of mass based on the new SI |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |