KR100720796B1 - 적외선 방사 다중 소자 센서의 출력 신호를 보정하는 방법 및 적외선 방사 다중 소자 센서 시스템 - Google Patents

적외선 방사 다중 소자 센서의 출력 신호를 보정하는 방법 및 적외선 방사 다중 소자 센서 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 적외선 방사 다중소자 센서의 출력신호 보정방법은 상기 센서의 센서소자의 파라미터를 정하고 저장하는 단계와, 상기 저장된 파라미터에 따라 상기 센서소자의 보정신호를 발생시키는 단계를 포함하고, 상기 파라미터의 저장은 제조업자에 의해 제공된 메모리내에서 수행되고, 상기 보정동작이 수행되기 이전에 상기 파라미터가 상기 센서에서 분리된 보정장치로 전송된다. 본 발명에 따른 적외선 방사다중 소자센서는 출력신호를 발생시키는 다수의 센서소자(11a-11i), 및 적어도 하나의 센서소자의 적어도 하나의 파라미터를 저장하기 위해 상기 센서에 제공되는 메모리(14)를 구비한다. 본 발명에 따른 센서 시스템은 전술한 센서(20), 신호 전송용으로 상기 센서에 접속될 수 있는 소켓(31) 및 상기 센서의 출력신호 및 파라미터들을 수신하고 보정된 센서신호를 발생시키기 위해 상기 소켓에 접속되는 보정장치(32)를 구비한다.

Description

적외선 방사 다중 소자 센서의 출력 신호를 보정하는 방법 및 적외선 방사 다중 소자 센서 시스템{Method for the correction of the output signal of an infra red radiation multiple element sensor and an infra red radiation multiple element sensor system}
본 발명은 적외선 방사 다중 소자 센서의 출력 신호를 보정하는 방법, 적외선 방사 다중 소자 센서, 및 적외선 방사 다중 소자 센서 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 다수의 센서 소자들이 서로 다른 신호들을 발생할 수 있는 센서로서, 적외선 방사를 위한 방사 센서(radiation sensor)에 관한 것이다.
다중 소자 센서는 DE 19 735 379 A1에 공지되어 있는바, 상기 특허에서 센서 소자들의 출력 신호는 보정장치(calibration installation)를 통과하여 각각의 센서 소자들의 특성을 조정하도록 하는 내용이 개시되어 있다. 예컨대, 상기 교정은 "퓨저블 링크(fusible links)" - 저장된 교정값으로 수행된다. 전체 구조는 센서 내에 직접 위치하고 교정값을 발생시킨다. 이러한 구조는, 아날로그 경로와 디지털 경로 사이에서의 복잡한 전송을 야기하거나, 연산 논리 장치를 제공할 필요가 있기 때문에 비용이 많이 든다.
적외선 카메라 시스템이 WO 96 10883 A에 공지되어 있는바, 이 특허에서 카메라 교정 상수는 카메라가 작동하는 중에 결정되어 카메라 메모리에 저장된다. 이러한 구조는 우선 카메라이고, 두 번째로는 보정 데이터가 센서 내에 제공되지 않는다.
US-A-5 811 808에는, 적외선 이미징 시스템이 공지되어 있는바, 이 특허에 따르면 각 센서 소자는 각 판독된 셀(cell) 내에 오프셋(offset) 보정 및 오프셋 보정회로를 구비하고 있다. 이러한 구조는 상기 센서 시스템의 복잡성으로 인해 코스트가 많이 든다.
DE 41 14 369 A는 마이크로프로세서를 적용한 파이로미터(pyrometer)에 관한 것이나, 교정값 메모리에서 이용할 수 있는 보정 데이터가 어떻게 얻어지는지, 그리고 상기 메모리가 어디에 위치하는지를 개시하고 있지 않다.
DE 41 13 226A에는 또 다른 파이로미터 시스템이 공지되어 있는바, 이 특허에 따르면 모든 보정 값이 마이크로프로세서에 포함되는 메모리 내에 저장된다. 또한, 상기 특허에는 후술될 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술사상에 대한 언급이 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 단순하고 신뢰성이 있고 비용-효율적인 센서 소자 신호의 보정을 가능하게 해주는, 적외선 방사 다중 소자 센서의 출력신호 보정방법 및 적외선 방사 다중 소자 센서 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은 특허청구범위의 독립항의 특징에 의해 달성된다. 그 종속항들은 본 발명의 바람직한 실시예와 관련한다.
적외선 방사 다중 소자 센서의 출력신호들을 보정하는 방법 또는 과정에 있어서, 방사 센서 소자의 적어도 하나의 파라미터가 정해지고, 이 파라미터는 적외선 방사 다중 소자 센서에 제공되는 메모리 내에 저장되고, 이 메모리로부터 상기 파라미터가 판독되어 상기 센서의 외부 장치로 전송되며 수신신호를 보정하는데 사용된다. 적외선 방사 다중 소자 센서는 다수의 방사 센서소자들과는 별도로, 상기 센서 소자의 파라미터들이 기입 및 판독될 수 있는 메모리를 구비한다.
적외선 다중 소자 센서 시스템은 전술한 바와 같은 센서와, 상기 센서가 접속 및 단락될 수 있고 상기 센서로부터 신호들을 수신할 수 있는 소켓, 및 한편으로 센서 소자신호에 따라 센서 출력신호들을 수신하고 다른 한편으로 저장 파라미터 또는 이들 파라미터에 따라 발생되는 신호를 수신하는 보정장치를 포함하며, 상기 센서 출력신호 및 파라미터에 따라 최종 신호가 생성된다.
메모리는 예컨대, PROM(programmable read-only memory) 또는 EPROM(erasable programmable read-only memory)과 같은 디지털 메모리일 수 있다. 방사 센서소자들은 열전대열(thermopiles)일 수 있다. 이들 방사 센서소자들은 700nm〈 λ 및/또는 λ〈 20㎛, 특히, 7nm〈 λ 및/또는 λ〈 15㎛의 파장 영역에서 최고의 감도를 가질 수 있다.
파라미터에 의존하는 또는 일치하는 원 센서신호(raw sensor signal)의 실제 보정은, 적외선 방사 다중 소자센서(이하, "센서"라 지칭하기로 함)로부터 별도로 제공되지만 거기에 접속할 수 있는 보정장치에서 발생한다. 바람직하게, 이는 디지털 방식으로 기능하는 보정장치로서, 컴퓨터 또는 프로세싱 컴퓨터일 수 있다. 이 보정장치는 다른 작업, 예컨대 일정한 기준에 따른 보정된 센서신호에 대한 평가 또는 센서에 의해 보내지는 신호에 따른 부품의 제어 또는 조절을 수행할 수 있다.
상기 센서는 다수의 센서 소자들을 구비한 다중 소자센서이다. 이들 센서 소자들은 국부 분해능을 얻을 수 있는 방식으로 배열될 수 있다. 이들 센서소자들은 이미징 장치(imaging device)를 통해 중요한 방사를 수신할 수 있다. 상기 이미징 장치는 오목 거울 및/또는 렌즈를 구비할 수 있다.
상기 센서는 보조 센서소자를 구비할 수 있다. 보조 센서소자는 센서소자들의 출력신호에 영향을 미치는 센서소자들의 동작 데이터, 예컨대 작업 온도를 등록할 수 있다. 또한, 보조 센서소자의 보정값은 상기 메모리에 저장된 다음, 보조 센서소자의 신호 보정을 위해 사용될 수 있다.
이하에서는, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 센서의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 부품으로 사용되는 본 발명에 따른 센서를 개략적으로 도시한 선도이다.
도 3은 본 발명에 따른 센서 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 센서의 다양하게 실현 가능한 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 신호 흐름도이다.
도 1은 본 발명에 따른 센서(10)를 도식적으로 나타낸 도면이다. 센서(10)는 서로 독립된 출력신호들을 발생시키는 센서소자(11a-11i)를 구비한다. 이들 센서소자는 예컨대, 수신된 방사량에 따라 서로 독립적으로 전기신호들을 발생시키는 열전대열 센서소자 및/또는 볼로미터(bolometers) 및/또는 열감지기(pyro-detector)일 수 있다. 이들 센서소자들은 이미징 장치를 통해 그들에 충돌하는 방사 신호를 수신할 수 있다. 센서소자들(11a-11i)은 매트릭스(예컨대, 행과 열로 구성됨)와 같이 평면에서 규칙적으로 배열될 수 있다.
센서는 비냉각 센서가 바람직하고, 센서 소자의 조사(irradiation)에 의해 생성되는 열에 따라 전기신호를 발생시키는 열 센서가 바람직하다.
도면 참조부호 12는 센서(10)의 단자 또는 접속부를 지칭한다. 다양한 단자 또는 접속부 구성이 가능하다. 일 실시예에 따르면, 센서(10)는 구동전압용 접속부(12a 및 12d)(그 내부 배치도는 선으로만 표시됨), 신호출력부(12b) 및 제어접속부(12c)를 구비한다. 신호출력부(12b)는 각 부품의 아날로그 신호들을 병렬로 수신하고 시계열 방식으로 출력하는 아날로그 멀티플렉서(13)로부터 전기신호를 수신한다. 예시된 실시예의 경우, 후술될 메모리(15) 및 보조 센서소자의 출력신호는 멀티플렉서(13)를 통해 전송된다. 다른 구성에 있어서는, 지칭된 부품들 중 하나 또는 몇몇 부품에 각각의 출력신호를 제공할 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 설명되지 않았지만, 메모리에 별도의 데이터 입력 및 출력신호를 제공할 수도 있다. 전송되는 신호에 대해서, 예컨대, I2C 인터페이스 또는 CAN 인터페이스를 실시할 수 있다.
도면 참조부호 15는 센서소자들(11a 및 11i)의 하나 이상의 파라미터를 저장하기 위한 메모리를 지칭한다. 응용분야, 제조과정 및 요구되는 정확도에 따라, 메모리는 예컨대, 모든 센서소자의 전역 파라미터(global parameter)(예: 평균 감도 또는 영점 이동(zero point shift))를 명시하기에 적합할 수도 있다. 또한, 개별적인 해결방안도 실행 가능하여, 모든 센서소자에 대해 하나 이상의 파라미터(예: 영점 이동 및/또는 감도)가 메모리에 개별적으로 저장된다.
상기 파라미터들은 각각의 출력신호와 관련한 파라미터이다. 이들 파라미터는 다항식 근사계수(상수, 선형, 2차, 3차 등 요구되는 정확도에 따른 계수를 갖는 출력신호의 크기에 따라 출력신호를 다항식으로 표현함)일 수 있다. 이와는 별도로, 메모리(15)에 부가 데이터, 예컨대, 제조날짜, 유형, 배치 번호(batch number) 등을 저장할 수 있다.
메모리는 PROM(programmable read-only memory) 또는 EPROM(erasable programmable read-only memory)일 수 있다. 메모리(15)의 크기는 저장할 데이터의 양에 따라 비트 또는 바이트로 선택되어야 한다. 메모리(15)의 데이터 입력은 병렬 또는 직렬일 수 있다. 데이터는 병렬 또는 직렬로 출력될 수 있다.
일반적으로, 도면 참조부호 14는 센서(10)의 부품들을 제어하는 제어부를 지칭하고, 멀티플렉서(13)에 동작할 수 있다. 더욱이, 제어부(14)는 메모리(15) 용의 기입 또는 판독 주소를 발생시킬 수 있다. 제어부(14)는 센서(10)의 접속부, 특히 제어 접속부(12c)에 연결될 수 있다. 이러한 접속을 통해, 제어부(14)는 제어 신호를 수신할 수 있다. 제어신호를 센서에 전송할 수 있는 가능성을 생각해 볼 수 있는데, 특히 예컨대, 제어신호 또는 변조신호를 어떤 작동(worked-up) 접속신호(예: 공급전압) 상에 중첩하여 제어부(14)에 제어신호를 전송하는 것을 생각해 볼 수 있다. 평가 장치는 상기 신호들을 인식하고 다른 목적으로 사용할 수 있다.
도면 참조부호 16은 센서소자(11a-11i)의 동작 조건을 검출하기 위한 보조 센서소자를 지칭한다. 보조 센서소자(16)는 예컨대, 온도 센서일 수 있다. 그 출력 신호는 도면에 도시된 바와 같이, 멀티플렉서(13)를 통해 신호출력부(12b)로 보내지고, 별도로 출력될 수도 있다. 또한, 보조 센서소자(16)용의 파라미터(예: 감도, 오프셋)가 메모리(15)에 저장될 수 있고 출력도 가능하다.
멀티플렉서(13)는 센서 소자(11a-11i) 및 보조 센서소자(16)의 아날로그 출력신호를 신호출력부(12b)에 아날로그 방식으로 순차로 스위칭하는 아날로그 멀티플렉서일 수 있다. 만약, 아날로그/디지털 변환기가 제공되면, 멀티플렉서(13)는 디지털 변환기일 수도 있다.
도 2는 센서(20)의 구성을 도식적으로 도시한 것이다. 도면 참조부호 10은 도 1에 도시된 바와 같은 센서의 전기 부품을, 참조부호 12는 전기 접속부를, 참조부호 21은 특히 전자기 실드로 작용하는 금속벽을 구비할 수 있는 센서 하우징을 각각 지칭한다.
센서 하우징(21)은 TO5 하우징일 수 있다. 센서소자(11a-11i)에 충돌하는 방사선을 나타내는 광학 이미징 장치가 하우징 내에 제공될 수 있다. 이미징 장치(22)는 렌즈 및/또는 미러/오목 거울을 포함할 수 있고, 투명 전도층으로 코팅될 수 있다.
센서소자(11a-11i)는 정적 온도신호에 민감한 열전대열 센서소자 및/또는 볼로미터 센서소자일 수 있다(출력신호는 센서소자에 충돌하는 방사선의 측정치임). 또한, 다른 방사선 수신부, 예컨대, 온도 변화신호에 민감하고 일정한 온도에서 출력신호를 제공하지 않는 파이로 전기 센서소자들이 제공될 수도 있다(전형적인 값은 0.1 Hz 주파수에서의 최대감도이고, 1 Hz부터 주파수에 반비례하여 감도가 감소함). 어떤 실시예에서는, 전술한 센서소자들이 제공될 수도 있다. 혼합된 형태가 사용될 수 있다(일부 센서소자들은 열전대열이고, 일부는 볼로미터이며, 또 일부는 파이로 전기 센서소자임).
센서(10)를 제조한 후, 센서소자(11a-11i) 및 보조 센서소자(16)의 파라미터가 결정되어 메모리(15)에 저장된다. 이것은 제조자가 센서(10)를 제조한 바로 직후에 행해지는 것이 바람직하다. 이를 위해, 센서는, 목표 센서소자 신호가 알려지도록 정의한 센서 조건을 사용할 수 있는 시험대에 넣을 수 있다. 목표 센서소자 신호와 실제 센서소자 신호 간의 차이로부터, 외부 장치에 의해 파라미터들을 정할 수 있다. 이들 파라미터는 디지털 형태로 정해진 다음, 센서(10)의 메모리(15)에 로드되는 것이 바람직하다. 이러한 파라미터의 로드는 센서(10) 부품들의 적절한 동작, 특히 제어신호 및 데이터 신호를 통해, 예컨대 제어부(14) 또는 멀티플렉서(13)를 통해 제어접속부(12c) 상에서 행해진다.
센서가 이와 같이 제조된 후, 시판될 수 있다. 사용을 위해, 센서는 센서에 대해 신호-관련 특히 전기적 기계적 접속을 확립하는 적절한 소켓 속에 삽입된다. 이러한 전기 접속은 통상 갈바니 전기방식(galvanically)으로 구현된다. 센서(10)의 실제 측정 동작이 시작되기 전에, 메모리(15)에 저장된 센서소자(11a-11i) 및 보조 센서소자(16)의 파라미터들이 판독된다. 이를 위해, 필요한 구성요소(제어부(14), 메모리(15), 제어 접속부(12c) 및 멀티플렉서(13) 또는 인터페이스)가 적절하게 작동됨으로써, 메모리(15)에 저장된 파라미터들은 센서(10)에 의해 센서 외부장치로 전송된다. 또한, 파라미터들은 센서 외부에 저장된 다음, 센서 출력신호, 특히 센서소자들(11a-11i) 또는 보조 센서소자(16)의 출력신호를 보정하기 위해 사용된다.
최종 보정된 센서신호의 생성을 위해,
- 센서소자들(11a-11i)의 직접 출력신호,
- 가능하게는 센서소자들(11a-11i)의 동작조건을 등록하고 이들 센서소자의 출력신호에 영향을 줄 수 있는 보조 센서소자(16)의 출력신호(예컨대, 동작 온도),
- 메모리(15)로부터 판독된 보정값을 사용할 수 있다.
예컨대, 회귀인자(regression factor)를 통해 원(raw) 센서소자 신호의 보정이 수반된다. 보정동작은 원 센서소자 신호를 입력량으로 간주하고 보정된 센서소자 신호를 출력량으로 간주함으로써 컴퓨터에 의해 수행되고, 변환과정을 위해 계수부가공식(coefficient-encumbered formula)이 사용된다. 상기 공식의 계수는 센서의 메모리(15)에 저장된 파라미터일 수 있다. 예컨대, 원하는 정확도에 따라 급수의 가변 항수(예: 상수, 1차 및 2차, 반면 3차 및 그 이상의 차수는 고려되지 않음)가 사용될 수 있는 테일러 급수를 통해 오차 함수(원 센서소자 신호에 따른 보정신호)에 근접할 수 있다. 파라미터들은 고려하고자 하는 다항식의 단항의 계수가 될 것이다. 그러나, 다른 보정 메커니즘, 예컨대 원 센서소자 신호에 따라 표에 어드레스가 지정되고 표에서 발견되는 값에 따라 보정된 신호 소자 값이 정해지는 표 방식의 보정 메커니즘을 고려해볼 수 있다.
최종 출력신호의 생성은 센서(10)의 외부에서 제공되는 보정장치에서 이루어진다. 보정은 디지털 형태로 발생되는 것이 바람직하다. 센서 소자들(11a-11i) 및 보조 센서소자(16)의 원 출력신호들은 적절한 장소에서 아날로그/디지털신호로 변환되고, 예컨대, 표 또는 다른 공식을 통해 가산법/승산법으로 전술한 바와 같은 보정이 수반된다. 마지막으로, 보정신호들은 추가 평가를 위해 디지털 형태로 준비하는 것이 바람직하다.
도 3은 한 어플리케이션 분야에 포함된 센서 시스템을 나타낸 것이다. 예컨대, 이것은 마이크로웨이브(microwave) 어플리케이션이 될 수 있는데, 실제 센서(20)는 마이크로웨이브 오븐(30) 내에서 가열될 물질(38)(음식물)의 온도를 결정하는 역할을 한다. 물질(38)의 온도는 이 물질이 방출하고 센서가 받아들이는 방사 에너지에 기초하여 센서(20)에 의해 결정된다. 센서(20)는 센서(20)와 기계적 및 신호-관련 접속을 확립하는 소켓(31)에 연결될 수 있다. 소켓(31)은 센서 소자/원 출력 신호를 받아들이고 보정장치(32) 내에 저장된 파라미터에 따라 수신된 센서 요소/원 출력 신호를 교정하는 보정장치(32)에 연결된다.
실 예를 통해 설명된 마이크로웨이브 오븐의 어플리케이션과는 별도로, 센서 시스템은 수많은 다른 어플리케이션 분야, 예를 들면, 산업 분야, 가정 또는 자동차 분야에서 실내 온도 측정시, 또는 보안 또는 건물 감시에 있어서의 사람의 검출에 대해 장점들을 제공한다. 특수한 어플리케이션으로는 비분산 적외선 흡수(NDIA: non-dispersive infra red absorption)가 있다.
여기서, 모든 센서 소자 앞에 파장 필터가 설치되어, 여기서 서로 다른 센서 소자들은 서로 다른 파장 범위를 수신한다. 센서 소자들은 광대역 적외선 소스에 의해 조사되어 조사 소스와 센서 사이의 혼합 매체에 의해 서로 다른 흡수량을 측정할 수 있다. 개별 필터의 전송 대역은 예측 물질의 흡수 스펙트럼에 적합하게 되어 있다. 적외선 소스에 의한 조사의 주어진 레벨에서의 센서 소자의 최대 신호는, 센서 소자가 그것의 필터에 의해 동조되는 그러한 구성요소의 혼합에 모두 존재하지 않는 것을 의미한다. 만약, 그 교정이 상기 필터의 설치 후에 수행되면, 상기 필터들 자신의 불규칙성이 교정될 수 있다. 금번 실시예에서는, 적외선 소스가 다수의 센서 소자들중 하나의 요소상에 더 이상 상이 맺히지 않도록 공통 이미징 장치(렌즈, 거울)를 제외시킬 수 있다. 하지만, 모든 소자는 그자체의 이미징 장치를 구비할 수 있다. 금번 실시예에 따르면, 상기 혼합물의 각 성분의 서로 다른 적외선 흡수 특성을 이용함으로써 투명한 혼합물 분석이 가능하다. 혼합물내에 성분의 비율이 높아질수록, 이런 특수 파장에 할당된 센서가 훨씬 더 적은 방사에너지를 받아들이도록 하기 위하여 그 흡수 파장의 적외선 광을 더 많이 흡수할 것이다. 이런 기술을 사용하여, 유체 혼합물 및 특히, 기체 혼합물이 분석될 수 있다.
보정장치(32)는, 컴퓨터에 의해 보정을 수행하는 디지털 장치가 바람직하다. 이것은, 예를 들면, 얻어진 데이터에 따라, 가령 물체온도의 결정 및 구성요소들의 활성화를 위한 개별 센서 소자들의 평가와 같은 다른 작업을 수행하는 프로세스 컴퓨터가 될 수 있다. 예를 들면, 마이크로웨이브 발생기(34)는 마이크로웨이브 안테나(35) 또는 회전 테이블(37)을 회전시키는 모터(36)에 대해 작동할 수 있다.
보정장치(32)에 있어서, 원 소자 출력신호의 보정을 위해 제시될 수 있는 보조 센서 소자(16)의 출력 신호를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 보조 센서 소자(16) 자체의 원 출력 신호는 보조 센서 소자의 하나 이상의 파라미터들에 따라 보정될 수 있다. 이러한 파라미터는 또한 센서(10)의 메모리(15) 내에 저장될 수 있고, 보정장치(32)에 전송될 수 있다. 디스플레이 장치(33)는 얻어진 결과에 따라 작동할 수 있다.
센서의 메모리(15)로부터의 데이터 판독은 모든 어플리케이션에 있어서 센서의 작동 개시시점에 일단 수행될 수 있다. 그리고 나서, 이들 데이터의 저장을 위한 PROM(programmable read-only memoryies)과 같은 적절한 메모리를 센서의 외부에서 제공하는 것이 가능하다. 또한, 판독동작은 장치의 동작 개시(예컨대, 스위치 온) 이전에 매번 수행될 수 있다. 메모리(15)로부터 판독된 데이터는 휘발성 메모리, 예컨대 RAM(random access memory) 내에 저장될 수 있다.
도 4는 센서의 실시예를 나타낸 것이다. 도 4A는 TO 하우징(예: TO5) 내의 하이브리드 구조(hybrid structure)를 나타낸 것이다. 메모리(15), 센서 소자(11)의 매트릭스, 제어장치(14) 및 인터페이스(13)를 위한 개별 칩이 제공되고, 결합 접속을 통해 전기적으로 상호 연결된다. 도 4A 내에 도시된 하이브리드 구성 대신에, 모든 열거된 구성요소들(메모리, 센서 소자, 제어장치, 멀티플렉서)이 하나의 칩 상에 위치하는 모노리식 구조를 선택하는 것이 가능하다.
도 4B는 플러그(42)가 센서의 소켓(12)을 형성하는 인쇄 회로 기판(41) 상에 제공된 모듈식 배치(modular arrangement)를 나타낸 것이다. 데이터 메모리(15)는 분리된 소자로서 회로 기판상에 도입되고, 추가의 분리 소자로서 적당한 신호처리기능을 갖춘 열전대열 다중 소자 센서 섹터가 도입된다.
도 5는 센서 소자에 대한 보정 출력 신호의 결정을 위한 신호 흐름을 도식적으로 나타낸 것이다. 도면 참조부호 51은 센서 소자의 비보정 신호를 위한 입력부를, 참조부호 52는 보조 소자(16)의 비보정된 신호를 위한 입력부(예: 평가될 센서 소자에 대한 작동 온도 신호)를 지칭하며, 참조부호 53a는 부가적인 오프셋 보정을 부호화한 것이고, 참조부호 53b는 승산 감도 보정부를 지칭한다. 보정값들은 센서의 메모리(15) 내에 저장되고 보정장치(32)에 전송되는 관련 센서 소자의 파라미터일 수 있다. 참조부호 54a는 보조 센서 소자를 위한 가산 오프셋 보정부를, 참조부호 54b는 보조 센서 소자를 위한 승산 감도 보정부를 각각 지칭한다. 여기서, 또한, 사용된 보정값들은 미리 센서의 메모리(15)로부터 얻을 수 있고, 보정장치(32) 내에 저장될 수 있다. 참조부호 55는 한편으로 보정된 센서 신호로부터 다른 한편으로 보정된 보조 센서 신호로부터 필요한 정보 신호(56), 예컨대 센서에 의해 수신된 방사 에너지를 방출하는 물체의 온도를 결정하기 위하여 공식 또는 표를 이용할 수 있도록 해주는, 더 좁은 의미에 있어서의 보정장치를 지칭한다. 만약, 공식들이 정보 신호(56)의 결정을 위해 사용된다면 보정장치(55)는 계수 또는 회귀 인자들(57)을 이용할 수 있다. 인용된 파라미터들(가산 오프셋 보정, 승산 감도 보정, 계수, 회귀 인자)은 보정장치(32)의 비휘발성 메모리들 내에 저장될 수 있다.
또 다른 실시예의 경우, 프로그램 코드가 메모리(15)에 저장되고 이를 센서 작동시에 판독하며(센서 외부에 저장하기 위하여 바람직하게 한 번), 여기서 프로그램 코드는 센서 소자 신호들을 보정하는 기능을 하는 프로그램이다. 이러한 방식으로, 각 파라미터들은 물론, 센서의 외부에서 수행되는 각각 맞추어진 보정 알고리즘에 대해서도 보정이 이루어질 수 있다.
본 발명은 특히 다중 소자 센서들의 경우에 의미가 있는데, 각 센서 소자들은 서로 다른 특성, 예컨대, 개별 특성 곡선(individual characteristic curves)을 가질 수 있다. 이것은 특히 상기한 방사 수용체(파이로 소자(pyro-element), 열전대열(thermofile), 볼로미터(bolometer))을 구비한 경우에 해당한다. 이러한 센서들의 경우, 모든 개별 센서 소자에 대한 보정을 미리 결정할 수 있다. 센서 외부의 평가의 "정보(intelligence)"는 개별 특성 곡선의 불규칙성을 평활하게 하는데 이용될 수도 있다. 이것은, 상기 불규칙성이 센서 소자의 제작자에 의한 제조 공정 중에 제한된 범위로 평활화되어야만 하기 때문에 코스트에서 이점을 가져온다.

Claims (21)

  1. 적외선 방사 다중 소자 센서의 센서소자의 파라미터를 결정하고 저장하는 단계와, 상기 센서소자의 출력신호 및 상기 저장된 파라미터에 따라 보정신호를 발생시키는 단계를 포함하는 적외선 방사 다중 소자 센서의 출력신호 보정방법에 있어서,
    상기 센서의 모든 센서 소자의 영점 시프트(zero point sfift)와 감도를 조정하는 파라미터는 상기 센서에 제공되는 디지털 메모리에 저장되고,
    이들 파라미터는 상기 보정이 발생하기 전에 상기 메모리에서 상기 센서로부터 독립된 보정장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 보정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    환경조건에 의해 다항식 근사계수, 표 보정 값, 제조 데이터 중 하나 이상이 저장되는 것을 특징으로 하는 보정방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정은 디지털 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 보정방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보정은, 상기 보정신호에 의해, 신호의 평가 및/또는 장치의 제어나 조절을 위해 설계되는 장치 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 보정방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 센서 소자의 파라미터가 보정을 위해 저장 및 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 보정방법.
  6. 출력신호를 발생시키는 다수의 센서 소자들을 구비한 적외선 방사 다중 소자 센서에 있어서,
    상기 센서의 모든 센서 소자의 영점 시프트와 감도를 저장하기 위해 상기 센서에 제공되는 디지털 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 파라미터를 상기 센서로부터 전송할 수 있는 인터페이스 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 인터페이스 장치는 1²C 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    센서신호의 출력이 수행되는 단자를 통해 상기 파라미터의 전송동작이 수행되는 다수의 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서소자의 출력신호들이 단자로 하나씩 시계열 방식으로 보내지도록 하기 위한 멀티플렉서를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  11. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메모리는 PROM(programmable read-only memory) 또는 EPROM(erasable programmable read-only memory)을 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  12. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서소자 및 메모리는 모노리식(monolithic) 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  13. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서소자 및 메모리는 하이브리드(hybrid) 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  14. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 파라미터가 그것을 위해 상기 메모리에 저장되는 보조 센서 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  15. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서는 T05 하우징 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  16. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서소자는 열전대열(thermopile)인 것을 특징으로 하는 적외선 방사 다중 소자 센서.
  17. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 센서;
    신호 전송 목적으로 상기 센서에 접속될 수 있는 소켓; 및
    상기 센서의 출력 신호 및 파라미터들을 수신하고 보정된 센서신호를 발생시키기 위해 상기 소켓에 접속되는 보정장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 센서 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 보정장치는, 상기 보정신호에 의해, 신호의 평가 및/또는 장치의 제어나 조절을 위해 설계되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사 센서 시스템.
  19. 센서 소자들이 열전대열 센서소자를 갖는 제 17 항 또는 제 18 항에 따른 센서 시스템을 구비한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
  20. 삭제
  21. 삭제
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