JPS61296246A - センサ出力の経時変化補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は湿度、温度、ガス濃度、液体濃度などを検出す
るセンサにおい″て、このセンサの出力特性が経時的に
変化したとき、これを補正するためのセンサ出力の経時
変化補正方法に関するものである。

「従来の技術」 従来、例えば湿度センサの経時的変化を補正して正しい
測定値を得る方法として、特公昭５８−２７４５８号公
報が知られており、詳細はっどの通りである。

（１）第１の測定方法 ■第３図において、恒温槽（１）の温度を、入力。

端子（２）から供給される試料気体の露点以上の所定温
度に調整する。

■入力端子（３）から供給される乾燥気体゛そのものＤ
と、水の入った飽和槽（４）を通った飽和湿り気体Ｗと
を混合槽（５）に供給し、このＤとＷの分流比を種々に
設定して既知の湿度の気体Ｗ＋Ｄを第１の管（６）を通
して試験槽（７）に給送する。

■■において設定した温度における湿度センサ（８）の
目盛をよみ、所定温度における目盛対湿度の関係を決定
し補正曲線を作成する。

■弁装置（９）を閉じ（１０）を開いて第２の管（１１
）を通して入力端子（２）からの試料気体を試験槽（７
）へ給送する。

■このときの湿度センサ（８）の目盛と■の補正曲線か
ら試料気体の湿度を決定し、出力端子（１２）から出力
を得る。

（２）第２の測定方法 ■第１の■と同じ。

■第１の■と同じ。

■所定温度における湿度センサ（８）の指示値を読む。

■弁装＠　（９）　（１０）を切換え、第１の管（６）
を通して湿り気体Ｗ＋Ｄを試験槽（７）に給送し、■に
おける指示値を等しくなるように 「発明が解決しようとする問題点」 以上のような方法では、装置が大がかりで極めて高価で
あるという問題点があった。すなわち、恒温槽、飽和槽
、混合槽、試験槽などの嵩張る装置が必要であるばかり
か、較正曲線を得るため、恒温槽の温度の制御、ＷとＤ
との種々の分流比の設定制御、弁装−の切換え制御、試
験槽内の気体の交換制御など制御も極めて煩雑であると
いう問題点があった。

ｒ問題点を解決するための手段」 本発明は上述のような問題点を解決するためになされた
もので、相対湿度と出力電圧の標準特性線を予め設定し
ておく手段と、所定期間経過後に定点湿度法により設定
した少なくとも２点の相対湿度における出力電圧を測定
してこれに基いて最小自乗法により特性線を求め、この
新たな特性線と標準特性線から誤差関数を求める手段と
、測定雰囲気にセンサをさらし、そのときの出力を得、
これを前記誤差関数により補正して正しい出力を得る手
段とからなる方法である。

「作用」 標準特性線ｆｘ（ｘ）は１例えば常温またはそれに近い
状態での相対湿度と出力電圧特性を基本として予め求め
、これをＡ／Ｄ変換してマイコンに入力しておく。つぎ
に、所定期間経過に、定点測定法により２つの相対湿度
Ｘ１．Ｘ２を設定し、このときの出力電圧ｆ２（Ｘ＋）
、ｆｚ（Ｘ２）を求め、これをＡ／Ｄ変換してマイコン
に入力する。マイコンではこのｆｚ（に１）とｆｚ（ｘ
２）とから最小自乗法により特性線ｆ　２　（ｘ）を求
める。この特性線ｆ２（ｘ）と前記ｆｌ（Ｘ）とを用い
、誤差関数Δｆ　（ｘ）が次式により求められる。

Δｆ（ｘ）　＝ｆ　１（ｘ）　　ｆ　２　（ｘ）つぎに
測定雰囲気中にセンサをさらし、そのときの出力ｆ２（
ｘ）を求める。このｆｚ（ｘ）に前記誤差関係Δｆ（ｘ
）を加えた次式から補正後の出力ｆ（に）が求められる
。

ｆ（ｘ、）＝　ｆ　２　　（ｘＪ＋　Δｆ（ｘ）「実施
例」 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図に基づき
説明する。

（１）第１手段 相対湿度と出力電圧の標準特性線Ｌ１（ｘ）が予め設定
され第２図のマイコーンの入力端子（２０）からＲＯＭ
　（２１）へ記憶される。この標準特性線ｆ　ｔ　（ｘ
）は、センサ（２２）の常温時の初期特性とか、平均値
とがそれに近い特性線が選ばれるが、特にこれに限定さ
れるものではない。また、前記ＲＯＭ　（２１）は随時
入力可能な不揮発性のメモリで構成してもよい。

（２）第２手段 一週間経過毎、−ケ月経過毎などのように定期的に経過
変化後の特性線ｆ　２　（Ｘ）がマイコンにより求めら
れる。それには、まず、定点湿度法で２つの相対湿度Ｊ
Ｎ、Ｘ２を設定する。この２点は相対湿度として特に重
要な２０〜３０％の間の１点と、７０〜８０％の間の１
点に設定する。そして、これら２点に対応する出力電圧
ｆ２（ｘｔ）とｆｚ（ｘｚ’）を求める。これらの値は
、Ａ／Ｄ変換回路（２３）でＡ／Ｄ変換してＣＰ　Ｕ　
（２４）に入力し、ＲＡＭ（２５）に記憶しておく、ま
た、このＣＰ　Ｕ　（２４）により、前記出力電圧ｆ２
（ｘｔ）とｆｚ（ｘ２）を用いて最小自乗法により直線
ｙ”ｆｚ（Ｘ）が求められる。この特性線ｆｚ（ｘ）を
ＲＡ　Ｍ　（２５）に記憶しておく。つぎに、この直線
ｙ＝ｆ　２　（ｘ）と標準特性線ｙ＝ｆｔ（ｘ）を用い
てマイコンで次式を演算して誤差関数Δｆ（ｘ）が求め
られる。

Δｆ（ｘ）　＝ｆ　Ｉ（ｘ）−ｆ　２　（ｘ）　　　　
・＝　（１）この誤差関数Δｆ（ｘ）はＲＯＭ（２１）
とＲＡ　Ｍ　（２５）に記憶される。

（３）第３手段 測定雰囲気中にセンサ（２２）をさらす。このときの出
力電圧をｆ　２　（ｘｇ）とする。出力電圧ｆ　２　（
ｘＪとあらかじめＲＡ　Ｍ　（２５）に入力した特性線
ｙ＝ｆ２（Ｘ）よりｘｌを求める。この電力電圧の補正
後の出力ｆ（Ｘ、）はＣＰ　Ｕ　（２４）で次式を演算
することによって求められる。

ｆ　（ｘ、ｌ）　＝　ｆ　２　（ｘｍ）＋Δｆ（ｘ、１
．）この出力は出力端子（２６）から制御回路等へ送ら
れる。

箭記実施例では、湿度センサの場合を例としたが、ガス
濃度センサ、温度センサなど他のセンサであってもその
まま利用できる。

「発明の効果」 本発明は上述のような方法としてので、センサを構成す
る素子の初期特性のばらつき、経時変化などが簡単な演
算によって補正できる。また、標準特性線さえ記憶して
おけば、そのセンサを構成する素子毎の初期特性線を測
定する必要がなく。

したがって素子の特性が異なることに伴う調整が不要で
あるなどの特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による補正方法を説明するための特性図
、第２図は本発明による補正方法を演算するマイコンの
ブロック図、第３図は従来の補正方法の説明図である。 （２０）・・・標準特性入力端子、　（２１）・・・Ｒ
ＯＭ、（２２）・・・センサ、（２３）・・・Ａ／Ｄ変
換回路、（２４）・・・ＣＰＵ、（２５）・・・ＲＡＭ
、（２６）・・・出力端子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）相対湿度と出力電圧の標準特性線を予め設定して
   おく手段と、所定期間経過後に定点湿度法により設定し
   た少なくとも２点の相対湿度における出力電圧を測定し
   てこれに基いて最小自乗法により特性線を求め、この新
   たな特性線と標準特性線から誤差関数を求める手段と、
   測定雰囲気にセンサをさらし、そのときの出力を得、こ
   れを前記誤差関数により補正して正しい出力を得る手段
   とからなることを特徴とするセンサ出力の経時変化補正
   方法。
2. （２）演算はマイコンで行うようにした特許請求の範囲
   第２項記載のセンサ出力の経時変化補正方法。