DE102018203419A1

DE102018203419A1 - Vorrichtung und verfahren zum kalibrieren einer druckerfassungseinrichtung

Info

Publication number: DE102018203419A1
Application number: DE102018203419.2A
Authority: DE
Inventors: Daniel Neumaier; Christian Jenkner
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2019-09-12
Also published as: CN110243537A; CN110243537B; US11187607B2; US20190277720A1

Abstract

Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen eine Vorrichtung zum Kalibrieren einer Druckerfassungseinrichtung, welche einen Drucksensor und eine Temperaturkompensationseinrichtung aufweist, wobei die Vorrichtung umfasst:eine Kammer zur Beaufschlagung der Druckerfassungseinrichtung mit einer variablen Temperatur und mit einem variablen Druck;eine Temperaturreguliereinrichtung zum Regulieren der Temperatur in der Kammer, welche so ausgebildet ist, dass die Temperatur in der Kammer während eines oder mehrerer Zeitintervalle jeweils streng monoton ansteigt oder streng monoton absinkt;eine Druckreguliereinrichtung zum Regulieren des Drucks in der Kammer, welche so ausgebildet ist, dass der Druck in der Kammer bei wenigstens einem der Zeitintervalle während mehrerer Teilintervalle des einen Zeitintervalls jeweils monoton ansteigt oder jeweils monoton absinkt;einen Referenzdrucksensor zum Erfassen des Drucks in der Kammer während des oder der Zeitintervalle; undeine Datensatzerzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Datensätzen, welche so ausgebildet ist, dass für mehrere diskrete Zeitpunkte während des einen der Zeitintervalle jeweils ein auf den jeweiligen diskreten Zeitpunkt bezogener Datensatz der Datensätze erzeugt ist, der einen mittels des Referenzdrucksensors erzeugten Referenzdruckwert, einen mittels des Drucksensors ermittelten Druckwert und einen mittels des Temperatursensors der Temperaturkompensationseinrichtung basierenden Temperaturwert umfasst.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiele betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kalibrieren einer Druckerfassungseinrichtung.
HINTERGRUND
Da gängige Drucksensoren in vielen Fällen temperaturabhängig sind, weisen Druckerfassungseinrichtungen in vielen Fällen neben dem eigentlichen Drucksensor eine Temperaturkompensationseinrichtung auf. Dabei ist es üblich, jeden einzelnen Drucksensor nach seiner Herstellung zu Kalibrieren.
Bei einer aus der Praxis bekannten Vorrichtung zum Kalibrieren von Druckerfassungseinrichtungen wird in einem ersten Schritt eine erste Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen in eine Kammer eingebracht. Dann werden die Kammer und die erste Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen auf eine erste exakt definierte Temperatur gebracht, was in aller Regel eine gewisse Wartezeit erfordert. Nun werden bei verschiedenen vorbestimmten Drücken Druckwerte der Druckerfassungseinrichtungen erfasst, so dass für jede Druckerfassungseinrichtung mehrere Druckwerte erhalten werden, die jeweils auf einen der vorbestimmten Drücke und auf die erste Temperatur bezogen sind. Nach dem Entnehmen der ersten Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen werden nacheinander weitere Gruppen von Druckerfassungseinrichtungen in die Kammer eingebracht, wobei jeweils nach einer weiteren Wartezeit, in der die Druckerfassungseinrichtungen der jeweiligen Gruppe die erste Temperatur annehmen, für die Druckerfassungseinrichtungen der jeweiligen weiteren Gruppe mehrere Druckwerte erhalten werden, die jeweils auf einen der vorbestimmten Drücke und auf die erste Temperatur bezogen sind.
In einem zweiten Schritt wird die erste Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen erneut in die Kammer eingebracht. Dann werden die Kammer und die erste Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen auf eine zweite exakt definierte Temperatur gebracht, was erneut eine Wartezeit erfordert. Dann werden bei verschiedenen vorbestimmten Drücken Druckwerte der Druckerfassungseinrichtungen erfasst, so dass für jede Druckerfassungseinrichtung mehrere Druckwerte erhalten werden, die jeweils auf einen der vorbestimmten Drücke und auf die zweite Temperatur bezogen sind. Nach dem Entnehmen der ersten Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen werden nacheinander weitere Gruppen von Druckerfassungseinrichtungen in die Kammer eingebracht, wobei jeweils nach einer weiteren Wartezeit, in der die Druckerfassungseinrichtungen der jeweiligen Gruppe die zweite Temperatur annehmen, für die Druckerfassungseinrichtungen der jeweiligen weiteren Gruppe mehrere Druckwerte erhalten werden, die jeweils auf einen der vorbestimmten Drücke und auf die zweite Temperatur bezogen sind.
In einem dritten Schritt wird die erste Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen erneut in die Kammer eingebracht. Dann werden die Kammer und die erste Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen auf eine dritte exakt definierte Temperatur gebracht, was erneut eine Wartezeit erfordert. Dann werden bei verschiedenen vorbestimmten Drücken Druckwerte der Druckerfassungseinrichtungen erfasst, so dass für jede Druckerfassungseinrichtung mehrere Druckwerte erhalten werden, die jeweils auf einen der vorbestimmten Drücke und auf die dritte Temperatur bezogen sind. Nach dem Entnehmen der ersten Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen werden nacheinander weitere Gruppen von Druckerfassungseinrichtungen in die Kammer eingebracht, wobei jeweils nach einer weiteren Wartezeit, in der die Druckerfassungseinrichtungen der jeweiligen Gruppe die dritte Temperatur annehmen, für die Druckerfassungseinrichtungen der jeweiligen weiteren Gruppe mehrere Druckwerte erhalten werden, die jeweils auf einen der vorbestimmten Drücke und auf die dritte Temperatur bezogen sind.
Im Ergebnis werden so für jede Druckerfassungseinrichtung Druckwerte ermittelt, welche jeweils auf eine der drei definierten Temperaturen und auf einen der vorbestimmten Drücke bezogen sind. Auf der Basis dieser Druckwerte sowie den zugeordneten Temperaturen und Drücken, kann dann die jeweilige Druckerfassungseinrichtung kalibriert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen eine Vorrichtung zum Kalibrieren einer Druckerfassungseinrichtung, welche einen Drucksensor und eine Temperaturkompensationseinrichtung aufweist, wobei die Vorrichtung umfasst:

eine Kammer zur Beaufschlagung der Druckerfassungseinrichtung mit einer variablen Temperatur und mit einem variablen Druck;
eine Temperaturreguliereinrichtung zum Regulieren der Temperatur in der Kammer, welche so ausgebildet ist, dass die Temperatur in der Kammer während eines oder mehrerer Zeitintervalle jeweils streng monoton ansteigt oder streng monoton absinkt;
eine Druckreguliereinrichtung zum Regulieren des Drucks in der Kammer, welche so ausgebildet ist, dass der Druck in der Kammer bei wenigstens einem der Zeitintervalle während mehrerer Teilintervalle des einen Zeitintervalls jeweils monoton ansteigt oder jeweils monoton absinkt;
einen Referenzdrucksensor zum Erfassen des Drucks in der Kammer während des oder der Zeitintervalle; und
eine Datensatzerzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Datensätzen, welche so ausgebildet ist, dass für mehrere diskrete Zeitpunkte während des einen der Zeitintervalle jeweils ein auf den jeweiligen diskreten Zeitpunkt bezogener Datensatz der Datensätze erzeugt ist, der einen mittels des Referenzdrucksensors erzeugten Referenzdruckwert, einen mittels des Drucksensors ermittelten Druckwert und einen mittels des Temperatursensors der Temperaturkompensationseinrichtung basierenden Temperaturwert umfasst.

Die Kammer kann eine solche Größe aufweisen, dass sie eine einzelne Druckerfassungseinrichtung oder eine Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen aufnehmen kann. Im letzteren Fall können zeitgleich für mehrere Druckerfassungseinrichtungen Datensätze erzeugt werden. Die Kammer kann eine druckdicht verschließbare Öffnung aufweisen, welche das Einbringen und das Herausnehmen einer einzelnen Druckerfassungseinrichtung oder einer Gruppe von Druckerfassungseinrichtungen ermöglicht.
Die Temperaturreguliereinrichtung kann Mittel zum Beheizen und/oder Mittel zum Kühlen der Kammer aufweisen. Weiterhin kann die Temperaturreguliereinrichtung als Steuereinrichtung (open-loop control) oder als Regeleinrichtung (closed-loop control) ausgebildet sein.
Die Temperaturreguliereinrichtung kann so ausgebildet sein, dass in einem betrachteten Zeitintervall die Temperatur in der Kammer ausgehend von einer Minimaltemperatur zu Beginn des Zeitintervalls streng monoton bis zu einer Maximaltemperatur am Ende des Zeitintervalls ansteigt. Der Begriff „streng monoton ansteigen“ ist hierbei so zu verstehen, dass der Temperaturverlauf im gesamten Zeitintervall eine Steigung aufweist, welche größer als Null ist. Weiterhin kann die Temperaturreguliereinrichtung so ausgebildet sein, dass in einem betrachteten Zeitintervall die Temperatur in der Kammer ausgehend von einer Maximaltemperatur zu Beginn des Zeitintervalls streng monoton bis zu einer Minimaltemperatur am Ende des Zeitintervalls absinkt. Der Begriff „streng monoton absinken“ ist hierbei so zu verstehen, dass der Temperaturverlauf im gesamten Zeitintervall eine Steigung aufweist, welche kleiner als Null ist. Durch die Auswahl der Minimaltemperatur und der Maximaltemperatur kann die Kalibrierung hinsichtlich des vorgesehenen Einsatzbereichs der Druckfassungseinrichtung optimiert werden.
Die Druckreguliereinrichtung kann so ausgebildet sein, dass in einem betrachteten Teilintervall der Druck in der Kammer ausgehend von einem Minimaldruck zu Beginn des Teilintervalls bis zu einem Maximaldruck am Ende des Zeitintervalls monoton ansteigt. Der Begriff „monoton ansteigen“ ist hierbei so zu verstehen, dass der Druckverlauf im gesamten Teilintervall eine Steigung aufweist, welche größer oder gleich Null ist. Ebenso kann die Druckreguliereinrichtung so ausgebildet sein, dass in einem betrachteten Teilintervall der Druck in der Kammer ausgehend von einem Maximaldruck zu Beginn des Teilintervalls bis zu einem Minimaldruck am Ende des Teilintervalls monoton absinkt. Der Begriff „monoton absinken“ ist hierbei so zu verstehen, dass der Druckverlauf im gesamten Teilintervall eine Steigung aufweist, welche kleiner oder gleich Null ist. Durch die Auswahl des Minimaldrucks und des Maximaldrucks kann die Kalibrierung hinsichtlich des vorgesehenen Einsatzbereichs der Druckfassungseinrichtung optimiert werden.
Unter einem Teilintervall des Zeitintervalls wird ein zeitlicher Ausschnitt des jeweiligen Zeitintervalls verstanden. Die Druckreguliereinrichtung kann zur Erzeugung von Drücken ausgebildet sein, welche oberhalb des Umgebungsdrucks liegen. Ebenso kann die Druckreguliereinrichtung zur Erzeugung von Drücken ausgebildet sein, welche unterhalb des Umgebungsdrucks liegen.
Als Referenzdrucksensor kann bevorzugt ein Sensor mit hoher statischer Genauigkeit und hoher Dynamik verwendet werden, so dass die mittels des Referenzdrucksensors erzeugten Referenzdruckwerte geringe Messfehler aufweisen.
Unter einem Druckwert wird ein unkompensierter Messwert des Druckes verstanden, der mittels des Drucksensors erzeugt wird. Weiterhin wird unter einem Referenzdruckwert ein Messwert des Druckes verstanden, der mittels des Referenzdrucksensors erzeugt wird. Unter einem Temperaturwert wird ein unkompensierter Messwert der Temperatur verstanden, der mittels des Temperatursensors der Temperaturkompensationseinrichtung erzeugt wird.
Unter diskreten Zeitpunkten werden zeitlich beabstandete Zeitpunkte verstanden. Im Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Druckwerte der zu kalibrierenden Druckerfassungseinrichtung zeitgesteuert zu vorgegebene diskreten Zeitpunkten ermittelt. Dies erfolgt - anders als bei der eingangs beschriebenen vorbekannten Vorrichtung - unabhängig von der bei dem jeweiligen Zeitpunkt herrschenden Temperatur. Um nun den jeweiligen Druckwert mit der zum jeweiligen Zeitpunkt herrschenden Temperatur in Beziehung setzen zu können, wird die zum jeweiligen Zeitpunkt herrschende tatsächliche Temperatur als Temperaturwert erfasst. Um weiterhin den jeweiligen Druckwert mit dem zum jeweiligen Zeitpunkt herrschenden Druck in Beziehung setzen zu können, wird der zum jeweiligen Zeitpunkt herrschende tatsächliche Druck als Referenzdruckwert erfasst. Für jeden diskreten Zeitpunkt kann so ein Datensatz ermittelt werden, der einen Druckwert, einen Referenzdruckwert und einen Temperaturwert umfasst, wobei sich der Druckwert, der Referenz Druckwert und der Temperaturwert auf denselben diskreten Zeitpunkt beziehen. Mittels einer hinreichend großen Anzahl von derartigen Datensätzen ist es möglich, die Druckerfassungseinrichtung zu kalibrieren.
Nach der Kalibration der Druckerfassungseinrichtung können dann mittels der Temperaturkompensationseinrichtung Einflüsse der Temperatur auf die Druckwerte rechnerisch kompensiert werden, so dass kompensierte Messwerte des Drucks erzeugt werden können.
Im Vergleich zur eingangs beschriebenen vorbekannten Vorrichtung kann hierbei der Zeitbedarf für die Erfassung der Druckwerte (und der dazugehörigen Referenzgrößen) um ein Vielfaches verringert werden, da die eingangs beschriebenen Wartezeiten entfallen. Zudem entfällt das mehrfache Einbringen und Entnehmen der jeweiligen Druckerfassungseinrichtung in bzw. aus der Kammer. So ist es lediglich erforderlich, die zu kalibrierenden Druckerfassungseinrichtungen einmal in die Kammer einzubringen, dort für die Dauer des Zeitintervalls zu belassen und nach dem Ablauf des Zeitintervalls einmalig zu Entnehmen. So hat sich in Experimenten gezeigt, dass Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung etwa achtmal schneller arbeiten können als die eingangs beschriebene vorbekannte Vorrichtung mit drei vorgegebenen Schritten, ohne dass hierdurch die Genauigkeit der Kalibrierung verringert wird.
Darüber hinaus vereinfacht sich die Handhabung der ermittelten Druckwerte, da sämtliche Druckwerte einer der Druckerfassungseinrichtungen ohne zwischenzeitliches Entnehmen der Druckerfassungseinrichtung aus der Kammer ermittelt werden. Damit erübrigt sich das Zusammenführen der Druckwerte der Druckerfassungseinrichtung aus den verschiedenen Schritten der oben beschriebenen vorbekannten Vorrichtung. So kann auf das bei der oben beschriebenen vorbekannten Vorrichtung übliche Auslesen einer in der Druckerfassungseinrichtung gespeicherten individuellen Kennung verzichtet werden.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind insbesondere zum Kalibrieren von integrierten Druckerfassungseinrichtungen geeignet, bei denen der Drucksensor und die Temperaturkompensationseinrichtung auf einem Chip angeordnet sind. Bei dem Drucksensor kann es sich insbesondere um einen kapazitiven mikroelektromechanischen Drucksensor (kapazitiver MEMS Drucksensor) handeln, der beispielsweise in Brückenschaltung ausgeführt ist.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind besonders zum Kalibrieren von einfach ausgeführten mikroelektromechanischen Drucksensoren mit ausgeprägten Nicht-Linearitäten über die Temperatur und über den Druck geeignet, da diese Nicht-Linearitäten durch eine Erhöhung der Anzahl der erfassten Druckwerte und Temperaturwerte kompensiert werden können, was bei Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in kurzer Zeit möglich ist.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Datensatzerzeugungseinrichtung so ausgebildet, dass zumindest während einiger der Teilintervalle des einen der Zeitintervalle jeweils mehrere der diskreten Zeitpunkte vorgesehen sind. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass in jedem Temperaturbereich Datensätze mit weit auseinander liegenden Drücken erzeugt werden, so dass Nicht-Linearitäten über die Temperatur und über den Druck besonders gut kompensiert werden können.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Datensatzerzeugungseinrichtung so ausgebildet, dass die diskreten Zeitpunkte zumindest während des einen der Zeitintervalle äquidistant sind. Der Begriff „äquidistant“ bedeutet hierbei, dass aufeinanderfolgenden diskreten Zeitpunkte jeweils den zeitlichen Abstand aufweisen. Äquidistante Zeitpunkte können gewährleisten, dass in dem jeweiligen Zeitintervall eine maximale Anzahl von Datensätzen erzeugt wird, wenn der technisch mögliche minimale zeitliche Abstand vorgesehen wird.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Temperaturreguliereinrichtung so ausgebildet, dass die Temperatur in der Kammer bei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen der Zeitintervalle abwechselnd streng monoton ansteigt und streng monoton absinkt. Wenn beispielsweise in einem ersten Zeitintervall die Temperatur von einer Minimaltemperatur bis zu einer Maximaltemperatur ansteigt und in einem unmittelbar nachfolgenden zweiten Zeitintervall von der Maximaltemperatur bis zu einer Minimaltemperatur absinkt, dann muss die Temperatur zwischen den beiden Zeitintervallen nicht angepasst werden. Die Mindestdauer der Zwischenzeit zwischen den zwei Zeitintervallen wird dann lediglich durch diejenige Zeitdauer bestimmt, die zum Entnehmen der im ersten Zeitintervall bereits vermessenen Druckerfassungseinrichtungen und zum Einbringen der im zweiten Zeitintervall zu vermessenden Druckerfassungseinrichtungen benötigt wird.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Druckreguliereinrichtung so ausgebildet, dass zumindest während des einen der Zeitintervalle der Druck in der Kammer bei aufeinanderfolgenden Teilintervallen der Teilintervalle abwechselnd monoton ansteigt und monoton absinkt. Wenn beispielsweise in einem ersten Teilintervall der Druck von einem Minimaldruck bis zu einem Maximaldruck ansteigt und in einem unmittelbar nachfolgenden zweiten Teilintervall von dem Maximaldruck bis zu dem Minimaldruck absinkt, dann muss der Druck zwischen den beiden Teilintervallen nicht angepasst werden, so dass der Zeitbedarf für die Ermittlung der Druckwerte weiter sinkt.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung weist die Vorrichtung eine Kalibrierdatenermittlungseinrichtung zum Ermitteln von Kalibrierdaten für die Temperaturkompensationseinrichtung der Druckerfassungseinrichtung unter Verwendung zumindest eines Teiles der Datensätze auf. Kalibrierdaten sind dabei solche Daten, welche von der Temperaturkompensationseinrichtung benötigt werden, um die gewünschte Temperaturkompensation durchzuführen. Indem die in großer Anzahl zur Verfügung stehenden Datensätze zum Ermitteln der Kalibrierdaten herangezogen werden, können sehr genaue Kalibrierdaten erzeugt werden.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung umfassen die Kalibrierdaten Kalibrierungskoeffizienten eines Kalibrierungspolynoms für die Temperaturkompensationseinrichtung der Druckerfassungseinrichtung. Kalibrierungspolynome sind Polynome mittels derer aus Messwerten der tatsächliche Wert der zu messenden Größe berechnet werden kann. Im vorliegenden Fall kann das Kalibrierungspolynom ein Polynom sein, in welches sowohl die Temperaturwerte als auch die Druckwerte in hinreichend hoher Ordnung eingehen. Beispielsweise können die Druckwerte in dritter Ordnung und die Temperaturwerte in zweiter Ordnung in das Kalibrierungspolynom eingehen. Ein derartiges Kalibrierungspolynom kann folgende Form annehmen: $\begin{array}{l} P_{cal} (P_{sens}, T_{sens}) = c_{00} + c_{10} * P_{sens} + c_{01} * T_{sens} + c_{20} * P_{sens}^{2} + c_{11} * P_{sens} * T_{sens} + c_{02} * \\ T_{sens}^{2} + c_{30} * P_{sens}^{3} + c_{21} * P_{sens}^{2} * T_{sens} + c_{21} * P_{sens} * T_{sens}^{2}, \end{array}$
wobei P_cal der tatsächliche Wert des Druckes ist, wobei P_sens der gemessene Druckwert ist, wobei Tsens der gemessene Temperaturwert ist und wobei c₀₀, c₁₀ ... c₁₂ die Kalibrierungskoeffizienten sind.
Die Kalibrierungskoeffizienten können aus den Datensätzen beispielsweise mittels eines LMS-Algorithmus (Least-Mean-Squares-Algorithmus) ermittelt werden. Dabei gilt: $C = {(A^{T} * A)}^{- 1} * A^{T} * b$
wobei A eine Matrix ist, welche die gemessenen Druckwerte P_sens und die gemessenen Temperaturwerte Tsens der Datensätze enthält, wobei b eine Matrix ist, welche die Referenzdruckwerte Pref der Datensätze enthält, und wobei C eine Matrix ist, welche die Kalibrierungskoeffizienten c₀₀, c₁₀ ... c₁₂ enthält.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ist das Kalibrierungspolynom bezüglich des Drucks mindestens dritter Ordnung und bezüglich der Temperatur mindestens dritter Ordnung. Durch die Verwendung von Kalibrierungspolynom in höherer Ordnung kann die Genauigkeit der kalibrierten Druckerfassungseinrichtung verbessert werden. Zwar ist es in diesem Fall erforderlich, eine höhere Anzahl von Datensätzen zu bestimmen, um die Kalibrierungskoeffizienten ermitteln zu können, dies kann jedoch mit Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung in kurzer Zeit erreicht werden.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Kalibrierdatenermittlungseinrichtung zum Übermitteln der Kalibrierdaten an die Temperaturkompensationseinrichtung der Druckerfassungseinrichtung ausgebildet. Nach der Übermittlung der Kalibrierdaten an die Temperaturkompensationseinrichtung ist der Kalibriervorgang abgeschlossen und die Druckerfassungseinrichtung ist einsatzbereit.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Kalibrierdatenermittlungseinrichtung zum Testen der Druckerfassungseinrichtung auf der Basis eines bei dem Ermitteln von Kalibrierdaten nicht verwendeten Teils der Datensätze ausgebildet. Auf diese Weise kann die kalibrierte Druckerfassungseinrichtung getestet werden, ohne dass sie erneut zur Erzeugung von Datensätzen in die Kammer eingebracht werden müsste.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung weist die Vorrichtung eine erste Kompensationseinrichtung zur Kompensation dynamischer Fehler des Drucksensors auf, um so bei den Druckwerten der Datensätze dynamische Fehler zu verringern. Unter einem dynamischen Fehler des Drucksensors wird dabei ein Fehler verstanden, der durch ein zeitlich verzögertes Ansprechverhalten des Drucksensors erzeugt wird. Der dynamische Fehler des Drucksensors kann durch Messungen oder Simulationen ermittelt werden. Ist der dynamische Fehler bekannt, kann die Genauigkeit der Druckwerte verbessert werden, indem zu den unkompensierten Druckwerten jeweils ein additiver Term und/oder ein multiplikativer Term hinzugefügt wird. Dies kann wie folgt ausgedrückt werden: $P_{sens}' = (P_{sens} + a_{p}) * m_{p}$
wobei P_sens der ursprünglich gemessene Druckwert ist, wobei a_p der additive Term ist, wobei m_p der multiplikative Term ist und wobei P_sens' der korrigierte Druckwert für den Datensatz ist.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung weist die Vorrichtung eine zweite Kompensationseinrichtung zur Kompensation dynamischer Fehler des Temperatursensors auf, um so bei den Temperaturwerten der Datensätze dynamische Fehler zu verringern. Unter einem dynamischen Fehler des Temperatursensors wird dabei ein Fehler verstanden, der durch ein zeitlich verzögertes Ansprechverhalten des Temperatursensors erzeugt wird. Der dynamische Fehler des Temperatursensors kann ebenfalls durch Messungen oder Simulationen ermittelt werden. Ist der dynamische Fehler bekannt, kann die Genauigkeit der Temperaturwerte verbessert werden, indem zu den unkompensierten Temperaturwerten jeweils ein additiver Term und/oder ein multiplikativer Term hinzugefügt wird. Dies kann wie folgt ausgedrückt werden: $T_{sens}' = (T_{sens} + a_{t}) * m_{t}$
wobei Tsens der ursprünglich gemessene Temperaturwert ist, wobei a_t der additive Term ist, wobei m_t der multiplikative Term ist und wobei T_sens' der korrigierte Temperaturwert für den Datensatz ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen ein Verfahren zum Kalibrieren einer Druckerfassungseinrichtung, welche einen Drucksensor und eine Temperaturkompensationseinrichtung aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

Einbringen der Druckerfassungseinrichtung in eine Kammer zur Beaufschlagung der Druckerfassungseinrichtung mit einer variablen Temperatur und mit einem variablen Druck;
Regulieren der Temperatur in der Kammer mittels einer Temperaturreguliereinrichtung, so dass die Temperatur in der Kammer während eines Zeitintervalls streng monoton ansteigt oder streng monoton absinkt;
Regulieren des Drucks in der Kammer mittels einer Druckreguliereinrichtung, so dass der Druck in der Kammer bei dem Zeitintervall während mehrerer Teilintervalle des Zeitintervalls jeweils ansteigt oder jeweils absinkt;
Erfassen des Drucks in der Kammer während des Zeitintervalls mittels eines Referenzdrucksensors; und
Erzeugen von Datensätzen mittels einer Datensatzerzeugungseinrichtung, so dass für mehrere diskrete Zeitpunkte während des Zeitintervalls jeweils ein auf den jeweiligen diskreten Zeitpunkt bezogener Datensatz der Datensätze erzeugt ist, der einen mittels des Referenzdrucksensors erzeugten Referenzdruckwert, einen mittels des Drucksensors ermittelten Druckwert und einen mittels eines Temperatursensors der Temperaturkompensationseinrichtung basierenden Temperaturwert umfasst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen ein Computerprogramm zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens, wenn es auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Das Computerprogramm kann auf einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sein und als Computerprogrammprodukt ausgeführt sein.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung;
2 zeigt ein erstes beispielhaftes Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 zeigt ein zweites beispielhaftes Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung; und
5 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs von Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
In der nachstehenden Beschreibung sind gleiche oder äquivalente Elemente oder Elemente mit gleicher oder äquivalenter Funktion durch gleiche oder äquivalente Bezugszeichen bezeichnet.
Die dargestellten Merkmale dienen der ausführlicheren Erläuterung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Für Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung ist jedoch ersichtlich, dass Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auch unter Auslassung von einzelnen der beschrieben Merkmale umgesetzt werden können. Zusätzlich dazu können Merkmale der unterschiedlichen nachstehend beschriebenen Ausführungseispiele, wenn nicht explizit anders angegeben, miteinander kombiniert werden.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer schematischen Darstellung. Die Vorrichtung 1 ist zum Kalibrieren und/oder Testen einer Druckerfassungseinrichtung DE vorgesehen, welche einen Drucksensor DS und eine Temperaturkompensationseinrichtung TK aufweist.
Die Vorrichtung 1 umfasst:

eine Kammer 2 zur Beaufschlagung der Druckerfassungseinrichtung DE mit einer variablen Temperatur TE und mit einem variablen Druck DR;
eine Temperaturreguliereinrichtung 3 zum Regulieren der Temperatur TE in der Kammer 2, welche so ausgebildet ist, dass die Temperatur TE in der Kammer 2 während eines oder mehrerer Zeitintervalle ZI jeweils streng monoton ansteigt oder streng monoton absinkt;
eine Druckreguliereinrichtung 4 zum Regulieren des Drucks DR in der Kammer 2, welche so ausgebildet ist, dass der Druck DR in der Kammer 2 bei wenigstens einem der Zeitintervalle ZI während mehrerer Teilintervalle TI des einen Zeitintervalls ZI jeweils monoton ansteigt oder jeweils monoton absinkt;
einen Referenzdrucksensor 5 zum Erfassen des Drucks DR in der Kammer 2 während des oder der Zeitintervalle ZI; und
eine Datensatzerzeugungseinrichtung 6 zum Erzeugen von Datensätzen DA, welche so ausgebildet ist, dass für mehrere diskrete Zeitpunkte ZP während des einen der Zeitintervalle ZI jeweils ein auf den jeweiligen diskreten Zeitpunkt ZP bezogener Datensatz DA der Datensätze DA erzeugt ist, der einen mittels des Referenzdrucksensors 5 erzeugten Referenzdruckwert RDW, einen mittels des Drucksensors DS ermittelten Druckwert DW und einen mittels des Temperatursensors TS der Temperaturkompensationseinrichtung basierenden Temperaturwert TW umfasst.

In 1 ist beispielhaft eine einzige in die Kammer 2 eingebrachte Druckerfassungseinrichtung DE gezeigt. Es ist jedoch auch möglich, mehrere Druckerfassungseinrichtungen DE gleichzeitig in eine entsprechend dimensionierte Kammer 2 einzubringen und gleichzeitig zu kalibrieren.
2 zeigt ein erstes beispielhaftes Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dargestellt ist der Zeitablauf eines beispielhaften Zeitintervalls ZI, wobei die Temperatur TE unter Druck DR in der Kammer 2 gezeigt sind. Die Temperatur TE steigt vom Beginn des Zeitintervalls ZI bis zum Ende des Zeitintervalls ZI streng monoton an. Das Zeitintervall ZI umfasst vier Teilintervalle TI1, TI2, TI3 und TI4 in denen der Druck DR jeweils vom Beginn des jeweiligen Teilintervalls TI bis zum Ende des jeweiligen Teilintervalls TI streng monoton ansteigt. Im Zeitintervall ZI sind beispielhaft zwölf diskrete Zeitpunkte ZP1 bis ZP12 vorgesehen, zu denen jeweils einer der Datensätze DA erzeugt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die zu kalibrierende Druckerfassungseinrichtung DE oder die Gruppe von zu kalibrierenden Druckerfassungseinrichtungen DE vor dem Beginn des Zeitintervalls ZI in die Kammer 2 eingebracht werden und nach dem Ende des Zeitintervalls ZI aus der Kammer 2 entnommen werden.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung ist die Datensatzerzeugungseinrichtung 6 so ausgebildet, dass zumindest während einiger der Teilintervalle TI des einen der Zeitintervalle ZI jeweils mehrere der diskreten Zeitpunkte ZP vorgesehen sind. So sind beispielsweise in jedem der Teilintervalle TI der 2 drei diskrete Zeitpunkte ZP vorgesehen, nämlich im Teilintervall TI1 die diskreten Zeitpunkte ZP1 bis ZP3, im Teilintervall TI2 die diskreten Zeitpunkte ZP4 bis ZP6, im Teilintervall TI3 die diskreten Zeitpunkte ZP7 bis ZP9 und im Teilintervall TI4 die diskreten Zeitpunkte ZP10 bis ZP12.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung ist die Datensatzerzeugungseinrichtung 6 so ausgebildet, dass die diskreten Zeitpunkte ZP zumindest während des einen der Zeitintervalle ZI äquidistant sind.
3 zeigt ein zweites beispielhaftes Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dargestellt ist der Zeitablauf eines ersten beispielhaften Zeitintervalls ZI1 und eines zweiten beispielhaften Zeitintervalls ZI2, wobei die Temperatur TE unter Druck DR in der Kammer 2 gezeigt sind.
Das Zeitintervall ZI1 umfasst vier Teilintervalle TI1, TI2, TI3 und TI4. Der Druck DR steigt in den Teilintervallen TI1 und TI3 jeweils vom Beginn des jeweiligen Teilintervalls TI bis zum Ende des jeweiligen Teilintervalls TI streng monoton an. Demgegenüber sinkt der Druck DR in den Teilintervallen TI2 und TI4 jeweils vom Beginn des jeweiligen Teilintervalls TI bis zum Ende des jeweiligen Teilintervalls TI streng monoton ab. Im Zeitintervall ZI sind beispielhaft zwölf diskrete Zeitpunkte ZP1 bis ZP12 vorgesehen, zu denen jeweils einer der Datensätze DA erzeugt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine erste zu kalibrierende Druckerfassungseinrichtung DE oder eine erste Gruppe von zu kalibrierenden Druckerfassungseinrichtungen DE vor dem Beginn des ersten Zeitintervalls ZI1 in die Kammer 2 eingebracht werden und nach dem Ende des Zeitintervalls ZI1 aus der Kammer 2 entnommen werden.
Das Zeitintervall ZI2 umfasst vier Teilintervalle TI5, TI6, TI7 und TI8. Der Druck DR steigt in den Teilintervallen TI5 und TI7 jeweils vom Beginn des jeweiligen Teilintervalls TI bis zum Ende des jeweiligen Teilintervalls TI streng monoton an. Demgegenüber sinkt der Druck DR in den Teilintervallen TI6 und TI8 jeweils vom Beginn des jeweiligen Teilintervalls TI bis zum Ende des jeweiligen Teilintervalls TI streng monoton ab. Im Zeitintervall ZI sind beispielhaft zwölf diskrete Zeitpunkte ZP13 bis ZP24 vorgesehen, zu denen jeweils einer der Datensätze DA erzeugt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine zweite zu kalibrierende Druckerfassungseinrichtung DE oder eine zweite Gruppe von zu kalibrierenden Druckerfassungseinrichtungen DE vor dem Beginn des zweiten Zeitintervalls ZI2 in die Kammer 2 eingebracht werden und nach dem Ende des Zeitintervalls ZI2 aus der Kammer 2 entnommen werden.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung ist die Temperaturreguliereinrichtung 3 so ausgebildet, dass die Temperatur TE in der Kammer 2 bei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen ZI der Zeitintervalle ZI abwechselnd streng monoton ansteigt und streng monoton absinkt. Im Beispiel der 3 steigt die Temperatur TE vom Beginn des ersten Zeitintervalls ZI1 bis zum Ende des ersten Zeitintervalls ZI1 streng monoton an. Demgegenüber sinkt die Temperatur TE vom Beginn des zweiten Zeitintervalls ZI2 bis zum Ende des zweiten Zeitintervalls ZI2 streng monoton ab.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung ist die Druckreguliereinrichtung 4 so ausgebildet, dass zumindest während des einen der Zeitintervalle ZI der Druck DR in der Kammer 2 bei aufeinanderfolgenden Teilintervallen TI der Teilintervalle TI abwechselnd monoton ansteigt und monoton absinkt.
Im Beispiel der 3 steigt bzw. fällt der Druck DR sowohl in den Teilintervallen TI1 bis TI4 des ersten Zeitintervalls ZI1 als auch in den Teilintervallen TI5 bis TI8 des zweiten Zeitintervalls ZI2 abwechselnd. So steigt er in dem Teilintervall TI1 an, sinkt in dem Zeitintervalls TI2 ab, steigt in dem Teilintervall TI3 erneut an usw.
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer schematischen Darstellung. Das Ausführungsbeispiel der 4 beruht auf dem Ausführungsbeispiel der 3, so dass im Folgenden lediglich die Unterschiede diskutiert sind.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung weist die Vorrichtung eine erste Kompensationseinrichtung 7 zur Kompensation dynamischer Fehler des Drucksensors DS auf, um so bei den Druckwerten DW der Datensätze DA dynamische Fehler zu verringern.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung weist die Vorrichtung eine zweite Kompensationseinrichtung 8 zur Kompensation dynamischer Fehler des Temperatursensors TS auf, um so bei den Temperaturwerten TW der Datensätze DA dynamische Fehler zu verringern.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Kalibrierdatenermittlungseinrichtung 9 zum Ermitteln von Kalibrierdaten KD für die Temperaturkompensationseinrichtung TK der Druckerfassungseinrichtung DE unter Verwendung zumindest eines Teiles der Datensätze DA auf.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung umfassen die Kalibrierdaten KD Kalibrierungskoeffizienten eines Kalibrierungspolynoms für die Temperaturkompensationseinrichtung TK der Druckerfassungseinrichtung DE.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung ist das Kalibrierungspolynom bezüglich des Drucks DR mindestens dritter Ordnung und bezüglich der Temperatur TE mindestens dritter Ordnung.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung ist die Kalibrierdatenermittlungseinrichtung 9 zum Übermitteln der Kalibrierdaten KD an die Temperaturkompensationseinrichtung TK der Druckerfassungseinrichtung DE ausgebildet.
Bei Ausführungsbeispielen der Vorrichtung der Erfindung ist die Kalibrierdatenermittlungseinrichtung 9 zum Testen der Druckerfassungseinrichtung DE auf der Basis eines bei dem Ermitteln von Kalibrierdaten KD nicht verwendeten Teils der Datensätze DA ausgebildet.
5 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs von Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Verfahrens 10. Das Verfahren 10 ist zum Kalibrieren einer Druckerfassungseinrichtung DE vorgesehen, welche einen Drucksensor DS und eine Temperaturkompensationseinrichtung TK aufweist.
Das Verfahren 10 umfasst:

einen ersten Schritt 100: Einbringen der Druckerfassungseinrichtung DE in eine Kammer 2 zur Beaufschlagung der Druckerfassungseinrichtung DE mit einer variablen Temperatur TE und mit einem variablen Druck DR;
einen zweiten Schritt 200: Regulieren der Temperatur TE in der Kammer 2 mittels einer Temperaturreguliereinrichtung 3, so dass die Temperatur TE in der Kammer 2 während eines Zeitintervalls ZI streng monoton ansteigt oder streng monoton absinkt;
einen dritten Schritt 300: Regulieren des Drucks DR in der Kammer 2 mittels einer Druckreguliereinrichtung 4, so dass der Druck DR in der Kammer 2 bei dem Zeitintervall ZI während mehrerer Teilintervalle TI des Zeitintervalls ZI jeweils monoton ansteigt oder jeweils monoton absinkt;
einen vierten Schritt 400: Erfassen des Drucks DR in der Kammer während des Zeitintervalls mittels eines Referenzdrucksensors 5; und
einen fünften Schritt 500: Erzeugen von Datensätzen DA mittels einer Datensatzerzeugungseinrichtung 6, so dass für mehrere diskrete Zeitpunkte ZP während des Zeitintervalls ZI jeweils ein auf den jeweiligen diskreten Zeitpunkt ZP bezogener Datensatz DA der Datensätze DA erzeugt ist, der einen mittels des Referenzdrucksensors 5 erzeugten Referenzdruckwert RDW, einen mittels des Drucksensors DS ermittelten Druckwert DW und einen mittels eines Temperatursensors TS der Temperaturkompensationseinrichtung TK basierenden Temperaturwert TW umfasst.

Nach dem Start des Verfahrens 10 kann zunächst Schritt 100 durchgeführt werden. Nach Abschluss des Schritts 100 werden die Schritte 200, 300, 400 und 500 parallel ausgeführt. Wenn die Schritte 200, 300,400 und 500 abgearbeitet sind, kann das Verfahren 10 beendet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen ein Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens 10, wie oben erläutert, wenn es auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird.
Obwohl hierin spezifische Ausführungsbeispiele der Erfindung illustriert und beschrieben sind, ist es für Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung ersichtlich, dass die dargestellten und beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispielen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Ausführungsformen ersetzt werden können, ohne vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Patentanmeldung beabsichtigt, sämtliche Adaptionen oder Variationen der beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele abzudecken. Daher ist vorgesehen, dass die Erfindung ausschließlich durch den Gegenstand der beigefügten Ansprüche und dessen Äquivalente eingeschränkt wird.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zum Kalibrieren einer Druckerfassungseinrichtung
2: Kammer
3: Temperaturreguliereinrichtung
4: Druckreguliereinrichtung
5: Referenzdrucksensor
6: Datensatzerzeugungseinrichtung
7: erste Kompensationseinrichtung
8: zweite Kompensationseinrichtung
9: Kalibrierdatenermittlungseinrichtung
10: Verfahren
100: erster Verfahrensschritt
200: zweiter Verfahrensschritt
300: dritter Verfahrensschritt
400: vierter Verfahrensschritt
500: fünfter Verfahrensschritt
DE: Druckerfassungseinrichtung
DS: Drucksensor
TK: Temperaturkompensationseinrichtung
TE: Temperatur
DR: Druck
DA: Datensatz
RDW: Referenzdruckwert
DW: Druckwert
TS: Temperatursensor
TW: Temperaturwert
KD: Kalibrierdaten
ZI: Zeitintervall
TI: Teilintervall
ZP: diskreter Zeitpunkt

Claims

Vorrichtung zum Kalibrieren und/oder Testen einer Druckerfassungseinrichtung (DE), welche einen Drucksensor (DS) und eine Temperaturkompensationseinrichtung (TK) aufweist, wobei die Vorrichtung (1) umfasst: eine Kammer (2) zur Beaufschlagung der Druckerfassungseinrichtung (DE) mit einer variablen Temperatur (TE) und mit einem variablen Druck (DR); eine Temperaturreguliereinrichtung (3) zum Regulieren der Temperatur (TE) in der Kammer (2), welche so ausgebildet ist, dass die Temperatur (TE) in der Kammer (2) während eines oder mehrerer Zeitintervalle (ZI) jeweils streng monoton ansteigt oder streng monoton absinkt; eine Druckreguliereinrichtung (4) zum Regulieren des Drucks (DR) in der Kammer (2), welche so ausgebildet ist, dass der Druck (DR) in der Kammer (2) bei wenigstens einem der Zeitintervalle (ZI) während mehrerer Teilintervalle (TI) des einen Zeitintervalls (ZI) jeweils monoton ansteigt oder jeweils monoton absinkt; einen Referenzdrucksensor (5) zum Erfassen des Drucks (DR) in der Kammer (2) während des oder der Zeitintervalle (ZI); und eine Datensatzerzeugungseinrichtung (6) zum Erzeugen von Datensätzen (DA), welche so ausgebildet ist, dass für mehrere diskrete Zeitpunkte (ZP) während des einen der Zeitintervalle (ZI) jeweils ein auf den jeweiligen diskreten Zeitpunkt (ZP) bezogener Datensatz (DA) der Datensätze (DA) erzeugt ist, der einen mittels des Referenzdrucksensors (5) erzeugten Referenzdruckwert (RDW), einen mittels des Drucksensors (DS) ermittelten Druckwert (DW) und einen mittels des Temperatursensors (TS) der Temperaturkompensationseinrichtung basierenden Temperaturwert (TW) umfasst.
Vorrichtung nach vorstehendem Anspruch, wobei die Datensatzerzeugungseinrichtung (6) so ausgebildet ist, dass zumindest während einiger der Teilintervalle (TI) des einen der Zeitintervalle (ZI) jeweils mehrere der diskreten Zeitpunkte (ZP) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Datensatzerzeugungseinrichtung (6) so ausgebildet ist, dass die diskreten Zeitpunkte (ZP) zumindest während des einen der Zeitintervalle (ZI) äquidistant sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Temperaturreguliereinrichtung (3) so ausgebildet ist, dass die Temperatur (TE) in der Kammer (2) bei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen (ZI) der Zeitintervalle (ZI) abwechselnd streng monoton ansteigt und streng monoton absinkt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Druckreguliereinrichtung (4) so ausgebildet ist, dass zumindest während des einen der Zeitintervalle (ZI) der Druck (DR) in der Kammer (2) bei aufeinanderfolgenden Teilintervallen (TI) der Teilintervalle (TI) abwechselnd monoton ansteigt und monoton absinkt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Kalibrierdatenermittlungseinrichtung (9) zum Ermitteln von Kalibrierdaten (KD) für die Temperaturkompensationseinrichtung (TK) der Druckerfassungseinrichtung (DE) unter Verwendung zumindest eines Teiles der Datensätze (DA) aufweist.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Kalibrierdaten (KD) Kalibrierungskoeffizienten eines Kalibrierungspolynoms für die Temperaturkompensationseinrichtung (TK) der Druckerfassungseinrichtung (DE) umfassen.
Vorrichtung nach vorstehendem Anspruch, wobei das Kalibrierungspolynom bezüglich des Drucks (DR) mindestens dritter Ordnung und bezüglich der Temperatur (TE) mindestens dritter Ordnung ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Kalibrierdatenermittlungseinrichtung (9) zum Übermitteln der Kalibrierdaten (KD) an die Temperaturkompensationseinrichtung (TK) der Druckerfassungseinrichtung (DE) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Kalibrierdatenermittlungseinrichtung (9) zum Testen der Druckerfassungseinrichtung (DE) auf der Basis eines bei dem Ermitteln von Kalibrierdaten (KD) nicht verwendeten Teils der Datensätze (DA) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine erste Kompensationseinrichtung (7) zur Kompensation dynamischer Fehler des Drucksensors (DS) aufweist, um so bei den Druckwerten (DW) der Datensätze (DA) dynamische Fehler zu verringern.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine zweite Kompensationseinrichtung (8) zur Kompensation dynamischer Fehler des Temperatursensors (TS) aufweist, um so bei den Temperaturwerten (TW) der Datensätze (DA) dynamische Fehler zu verringern.
Verfahren zum Kalibrieren einer Druckerfassungseinrichtung (DE), welche einen Drucksensor (DS) und eine Temperaturkompensationseinrichtung (TK) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Einbringen der Druckerfassungseinrichtung (DE) in eine Kammer (2) zur Beaufschlagung der Druckerfassungseinrichtung (DE) mit einer variablen Temperatur (TE) und mit einem variablen Druck (DR); Regulieren der Temperatur (TE) in der Kammer (2) mittels einer Temperaturreguliereinrichtung (3), so dass die Temperatur (TE) in der Kammer (2) während eines Zeitintervalls (ZI) streng monoton ansteigt oder streng monoton absinkt; Regulieren des Drucks (DR) in der Kammer (2) mittels einer Druckreguliereinrichtung (4), so dass der Druck (DR) in der Kammer (2) bei dem Zeitintervall (ZI) während mehrerer Teilintervalle (TI) des Zeitintervalls (ZI) jeweils monoton ansteigt oder jeweils monoton absinkt; Erfassen des Drucks (DR) in der Kammer während des Zeitintervalls mittels eines Referenzdrucksensors (5); und Erzeugen von Datensätzen (DA) mittels einer Datensatzerzeugungseinrichtung (6), so dass für mehrere diskrete Zeitpunkte (ZP) während des Zeitintervalls (ZI) jeweils ein auf den jeweiligen diskreten Zeitpunkt (ZP) bezogener Datensatz (DA) der Datensätze (DA) erzeugt ist, der einen mittels des Referenzdrucksensors (5) erzeugten Referenzdruckwert (RDW), einen mittels des Drucksensors (DS) ermittelten Druckwert (DW) und einen mittels eines Temperatursensors (TS) der Temperaturkompensationseinrichtung (TK) basierenden Temperaturwert (TW) umfasst.
Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens gemäß dem vorstehenden Anspruch, wenn es auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird.