KR19980032318A - 센서소자를 캘리브레이팅하는 방법 및 장치 - Google Patents

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실버, 멜빈 에이.
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Abstract

피분석물 농도 결정을 위한 센서를 캘리브레이팅하기 위한 방법과 장치가 제공된다. 미터는 사용자가 측정할 샘플을 받아들이는 센서와 소정의 매개변수값을 측정하기 위한 소정의 테스트 시퀀스를 수행하는 프로세서를 포함한다. 소정의 매개변수 데이터값을 저장하는 프로세서에 메모리가 부착될 수 있다. 캘리브레이션 코드는 센서와 결합하여, 사용자가 측정할 샘플이 받아들여지기 전에 프로세서에 의하여 읽혀진다. 캘리브레이션 코드는 다른 센서 특성들을 보상하기 위하여 소정의 매개변수 데이터값을 측정할 때 사용된다.

Description

센서소자를 캘리브레이팅하는 방법 및 장치
본 발명은 센서에 관한 것으로서, 더 상세하게는 센서소자를 캘리브레이팅(calibrating)하는 새롭고 개선된 방법과 장치에 관한 것이다.
임상화학분야는 신체의 물질, 즉 보통 혈액, 소변, 침과 같은 신체의 유체에서 다양한 물질의 검출과 검량에 관한 것이다. 이 분야의 한 가지 중요한 측면은, 개개인의 혈액내에서 콜레스테롤 또는 글루코스와 같은 자연발생적인 물질의 농도를 결정하는 것이다. 유체샘플의 피분석물 농도를 결정하는 임상화학에서, 가장 자주 사용되는 분석장치(analytical devices)중 하나는 테스트센서이다. 유체샘플에 테스트센서를 접촉하자마자, 센서내로 흡입된 임의의 반응물은, 그것의 농도가 검출가능한 신호를 제공하는 피분석물과 반응한다. 신호는 색상측정센서의 경우에서는 색상별로 변화하는 신호이거나 전기화학시스템의 경우에서는 전류 또는 전위별로 변화하는 신호일 수도 있다. 전기화학센서, 즉 전류측정센서(amperometric sensor)의 특별한 종류에 있어서, 검출전류는 테스트되는 유체샘플에서의 피분석물 농도에 비례한다. 반응물시스템에서 효소를 이용하는 이러한 시스템들은, 분리가능한 응답을 제공하기 위한 효소가 피분석물과 상호작용한다고 믿기 때문에 바이오센서일 수도 있다. 색상별로 변화하는 것이든지 또는 전류 및 전위별로 변화하는 것이든지간에, 이러한 응답은 보통 미터로 측정되며, 여기서 미터는 센서가 삽입되며 예를 들어 LCD시스템에 의하여 피분석물 농도의 판독을 제공한다.
특히, 식이요법과 약물치료에서 글루코스 섭취를 규치적으로 하여 글루코스 레벨을 자주 체크해야 하는 당뇨병 환자에게 있어서, 혈액내의 글루코스의 결정은 매우 중요하다. 이하에서는 혈액의 글루코스 결정에 대하여 밝히는 바이지만, 본 발명의 처리와 장치는, 예를 들어 적당한 효소를 선택하여 찌거기물질(fecal material)내의 숨은 혈액을 검출하는 것처럼, 다른 신체의 유체나 심지어는 비유체성 신체의 물질들에서 다른 피분석물을 결정하는데 사용될 수 있다. 또한 그러한 센서는, 예를 들어 음식물의 부패나 샘물(well water)에서 외부물질을 테스트하는데 사용될 수 있다.
보통 혈액 글루코스 측정시스템과 같은 진찰시스템에서는, 테스트를 실시하기 위해 사용되는 반응물 센싱소자의 측정 결과값과 알려진 반응도에 기초하여 실제 글루코스값을 계산한다. 후자의 정보는, 계기(instrument)에 입력되는 숫자나 문자와 같은 몇 가지 형태로 사용자에게 주어질 수 있으며, 여기서 계기는, 테스트센서와 유사하지만, 캘리브레이션 소자와 그것의 정보로서 확인되거나 또는 계기의 마이크로프로세서 보드에 접속되어 직접 읽혀지는 메모리소자나 계기에 의하여 읽혀질 수 있는 센싱소자이다.
계기에 묶음 캘리브레이션 정보(lot calibration information)를 제공하기 위하여 다양한 배치가 이용되어 왔다. 기본적인 방법으로서, 사용자는 계기가 룩업 테이블(lookup table)로부터 캘리브레이션 상수를 검색하기 위하여 사용할 수 있는 코드넘버를 입력할 필요가 있다. 미국 특허 제5,266,179호는 계기로 측정할 수 있는 저항값을 갖는 레지스터를 설명한다. 저항값으로부터 캘리브레이션 상수를 원상복구한다.
베링거 만하임 디아그노스틱스(Boehringer Mannheim Diagnostics)로 마킹된 글루코스 미터의 디 어드밴티지 시스템 앤 아크체크 시리즈(The Advantage system and Accucheck series)는 집적회로(IC) 칩에 의존한 반응물 캘리브레이션 방법을 이용한다. 이 칩은 고객에 의해 구입된 각각의 반응물 패키지에 포함되어 있다. 계기가 반응물의 특정 묶음에 대하여 어떻게 캘리브레이션하는가에 관한 정보는 IC에 내장되어 있다. 고객은 계기상에 위치한 연결포트내로 IC를 슬쩍 밀어넣음으로써 계기에 IC를 부착해야 한다. IC는 사용자가 계기를 턴온할 때마다 그것의 정보를 문의받을 수도 있다. 이러한 모든 시스템들은 계기에 이용할 수 있는 캘리브레이션 정보와 계산되어야 하는 성공적인 글루코스 수를 위하여 직접 사용자가 영향을 미칠 필요가 있다.
본 발명의 중요한 목적은 센서를 캘리브레이팅하기 위한 새롭고 개선된 방법과 장치를 제공하며, 사용자가 상호작용할 필요성을 줄이거나 최소화하는 방법과 장치를 제공하는 것이다.
간단히 말해서, 센서소자를 캘리브레이팅하는 방법과 장치를 제공하는 것이다. 센서소자는, 센서미터 즉 분석할 사용자 샘플을 받아들이는 센서소자와, 소정의 매개변수값을 측정하기 위한 소정의 테스트 시퀀스를 수행하는 프로세서를 포함하는 센서시스템에서 사용된다. 메모리는 소정의 매개변수 데이타값을 저장하는 프로세서와 결합한다. 측정할 사용자 샘플이 받아들여지기 전에, 오토캘리브레이션 코드는 센서에 결합하여 프로세서에 의하여 읽혀진다. 배치(batch) 주성분에 대한 배치에 따라서 변화할 센서들의 다른 특성들을 보상하기 위하여 소정의 매개변수 데이타값을 측정하는데 오토캘리브레이션 코드가 사용된다.
본 발명에서 상술한 그리고 다른 목적들 및 잇점들은 도면에 도시한 발명의 바람직한 실시예의 이하의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해될 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 개방위치에서 슬라이드를 도시한 센서미터의 확대사시도.
도 2는 폐쇄위치에서 슬라이드를 갖는 도 1의 센서미터의 확대사시도.
도 3은 내부를 설명하는 도 1의 센서미터의 확대사시도.
도 4는 오토캘리브레이션 엔코딩라벨, 즉 본 발명의 도 1의 센서미터에 따른 센서의 디스켓에 부착된 오토캘리브레이션 엔코딩라벨의 바람직한 배치를 설명하는 실시예의 센서패키지 확대사시도.
도 5는 본 발명의 도 1의 센서에 따른 센서미터회로의 블럭선도.
도 6A는 본 발명의 디지탈 오토캘리브레이션 엔코딩라벨을 사용하기 위한 실시예의 회로의 개략적인 블럭선도.
도 6B는 본 발명에서 유용하게 쓰이는 디지탈 오토캘리브레이션 엔코딩라벨의 확대도.
도 6C는 본 발명의 도 1의 센서미터에 따른 다른 디지탈 오토캘리브레이션 엔코딩라벨을 설명하는 챠트.
도 6D는 본 발명의 도 1의 센서미터에 따른 다른 디지탈 오토캘리브레이션 엔코딩라벨을 설명하는 챠트.
도 7A는 본 발명의 아날로그 오토캘리브레이션 엔코딩라벨을 사용하기 위한 실시예의 회로의 개략적인 블록선도.
도 7B는 본 발명에서 유용하게 쓰이는 다른 아날로그 오토캘리브레이션 엔코딩라벨의 확대도.
도 7C는 본 발명에서 유용하게 쓰이는 다른 아날로그 오토캘리브레이션 엔코딩라벨의 확대도.
도 7D는 본 발명의 도 1의 센서미터에 따른 다른 아날로그 오토캘리브레이션 엔코딩라벨을 추가로 설명하는 차트.
도 8, 도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명의 도 1의 센서미터에 의한 오토캘리브레이션 엔코딩 방법에 따라 수행된 논리적 단계를 설명하는 플로우차트.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10:센서미터12:하우징덮개
14:베이스부재16:커버부재
24:디스플레이28:수동 이동 슬라이드
30:조작부32:센서
33:블리스터, 센서캐비티34:슬롯
50:센서패키지52:오토캘리브레이션 플레이트
54:오토캘리브레이션 핀58:오토캘리브레이션 커넥터
64:인덱스디스크65:잠금돌출부
66:디스크유지부70:오토캘리브레이션 라벨
72:접촉패드(또는 전도패드)81:연관센서회로
82:마이크로프로세서89:알람
90:통신인터페이스(또는 데이타포트)106:리시버
108:연관풀업152:레지스터
이하 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 이들 도면에서 도면부호 10으로 표시되며 본 발명의 원리에 따라 마련된 센서미터가 설명되어 있다. 센서미터(10)는 베이스부재(14)와 커버부재(16)에 의하여 형성된 조개껍질(clam-shell)타입의 하우징덮개(12)를 포함한다. 베이스부재(14) 및 커버부재(16)는 제1단부(18)에서 동시에 피봇가능하도록 부착되며, 반대편의 제2단부(22)에서 래치부재(20)에 의하여 동시에 잠긴다. 커버부재(16)는 디스플레이(24), 예를 들면 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD)를 지탱한다. 센서미터(10)를 턴온 및 턴오프하기 위하여, 커버부재(16) 위에 설치된 수동 이동 슬라이드(28)는 도 1에 도시한 개방위치와 도 2에 도시한 폐쇄위치 사이에서 이동된다.
도 2의 폐쇄 또는 OFF위치에서, 슬라이드(28)는 디스플레이(24)를 덮는다. ON 및 OFF위치를 선택할 수 있도록, 슬라이드(28)에 의하여 지탱된 조작부(thumb grip)(30)는 센서미터(10)의 사용자가 손으로 붙잡도록 배치된다. 또한 시스템 테스트 작동모드를 선택할 수 있도록, 조작부(30)는 슬라이드(28)의 OFF위치에서 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 수 있다. 사용자가 슬라이드(28)를 도 1의 ON위치로 이동시킬 때, 디스플레이는 노출되며 센서(32)가 나타나게 된다. 센서(32)는 슬롯(34)을 관통하여 뻗어 있으며, 사용자가 혈액강하를 측정하도록 덮개(12) 외부에 위치한다. 사용자가 센서미터(10)에 대하여 소정의 작동모드, 예를 들면 혈액 글루코스의 표시도수를 세팅하며, 불러오고 삭제하며, 날짜, 시간 그리고 다른 선택사항들을 세팅하는 동작을 하도록, 오른쪽 버튼(42)과 왼쪽 버튼 또는 스위치(44)(또는 도 7에서 스위치 A와 B)는 덮개(12)에 의하여 지탱된다.
이하 도 3과 도 4를 참고하면, 도 3에서 센서패키지없이 센서미터(10)의 내부를 도시한다. 도면부호 50으로 표시한 한 가지 실시예의 센서패키지는 도 4에서 따로 설명한다. 센서미터 베이스부재(14)는 오토캘리브레이션 플레이트(52)와 소정량의 오토캘리브레이션 핀(54), 예를 들어 도시한 10개의 오토캘리브레이션 핀들을 지지한다. 오토캘리브레이션 핀(54)은, 플렉스회로(flex circuit)(56)와 오토캘리브레이션 커넥터(58)를 경유하여, 도 5와 도 6A 또는 도 7A에서 도시하여 설명한 바와 같은 연관센서회로(81)에 연결된다. 센서회로(81)는, 센서미터(10) 상부인 커버(16)와 블록가이드(60) 사이에 위치한다. 커버부재(16)내에는 디스크유지부(66)와 인덱스디스크(64)가 존재한다. 인덱스디스크(64)는, 인덱스디스크(64)상에 센서패키지(50)를 받아들여 유지하며, 센서패키지의 협동삼각형 모양의 리세스부(35)와 맞물리는 한 쌍의 잠금돌출부(65)를 포함한다. 센서패키지(50)는 도면부호 70(도 7B에서는 170 또는 도 7C에서는 170A)으로 표시한 오토캘리브레이션 라벨을 지탱한다.
본 발명에 따라서, 여러 가지 센서에 따른 제조차이를 보상하기 위하여 표준값을 계산할 때 사용하도록 정한 캘리브레이션 코드는, 도 4에서 도시한 바와 같은 센서(32)의 센서패키지(50)와 합동하는 도면부호 70으로 표시한 꼬리표 또는 라벨에 따라 엔코드된다. 캘리브레이션 엔코드라벨(70)은, 각각의 블리스터(33)에 저장되어 센서(32)가 사용되기 전에 연관센서 전기회로에 의하여 읽혀지는 다중센서(32)의 패키지(50)를 갖는 계기내에 삽입된다. 정확한 테스트값의 계산, 예를 들어 전류 표시도수로부터 글루코스값을 계산하는 것은 단일방정식 계산에 기초한다. 캘리브레이션 코드에 기초한 방정식 상수들은, 이 방정식 상수를 계산하기 위하여 알고리즘을 사용하거나 또는 캘리브레이션 엔코드라벨(70)로부터 읽혀진 특별히 한정된 캘리브레이션 코드를 위한 룩업 테이블로부터 방정식 상수를 검색하므로써 밝혀진다. 캘리브레이션 엔코드라벨(70)은 디지탈, 기계역학, 아날로그, 광학, 또는 이들 기술들의 조합에 의하여 충족될 수 있다.
도 4를 참조하면, 센서패키지(50)는 복수의 유체센서(32)들을 취급하도록 센서미터(10)에서 사용된다. 센서패키지(50)는 센서패키지(50)의 주변 가장자리를 향하여 뻗어 있는 복수의 센서캐비티 또는 블리스터(33)를 포함한다. 각 센서캐비티(33)는 복수의 유체센서(32)들 중에서 각각 하나씩 수용한다. 센서패키지(50)는 일반적으로 외부 주변 가장자리 근처로부터 센서패키지(50)의 중심을 향하면서 이격되어 뻗어 있는 센서캐비티(33)를 갖는 원 형상이다. 센서패키지(50)는 오토캘리브레이션 엔코드 정보를 제공하는 도면부호 70으로 표시된 오토캘리브레이션 데이터영역을 포함한다. 이 오토캘리브레이션 엔코드정보 또는 오토캘리브레이션 라벨(70)은, 센서패키지(50)가 센서미터(10)내에 수용될 때 오토캘리브레이션 핀(54)과 전기적으로 맞물림 접촉하도록 일직선으로 정렬하는 복수의 접촉패드(72)를 포함한다. 오토캘리브레이션 라벨(70)은 내부전도통로 또는 트레이스(74) 그리고 외부전도통로(76)를 포함한다. 이하 상세히 설명하는 바와 같이, 선택된 접촉패드(72)는 전도통로(74,76)에 연결된다.
또한 도 5를 참조하면, 도면부호 81로 표시하며 본 발명의 원리에 따라 배치된 센서회로의 블록선도를 도시한다. 센서회로(81)는 프로그램과 사용자정보를 저장하는 연관메모리(84)와 함께 마이크로프로세서(82)를 포함한다. 센서(32)에 연결된 미터(86)의 기능은 혈액 글루코스 테스트값을 기록하기 위하여 마이크로프로세서(82)에 의하여 효과적으로 제어된다. 배터리모니터(88)의 기능은 낮은 배터리(도시 안함) 조건을 검출하기 위하여 마이크로프로세서(82)에 연결된다. 알람(89)의 기능은 선정된 시스템조건을 검출하고 센서미터(10) 사용자를 위하여 알람을 표시하는 마이크로프로세서(82)에 연결된다. 데이터포트 또는 통신인터페이스(90)는 접속된 컴퓨터(도시 안함)에 그리고 접속된 컴퓨터로부터 데이터를 연결시킨다. 센서미터(10)의 혈액 테스트 시퀀스모드를 수행하기 위하여, 사용자가 슬라이드(28)를 온/오프하는 동작에 대한 응답으로 라인(28A)에서 온/오프입력은 마이크로프로세서(82)에 연결된다. 센서미터(10)의 시스템특징 모드를 선택적으로 수행하기 위하여, 사용자가 조작부(30)를 작동하는 동작에 대한 응답으로 라인(30A)에서 시스템 특징의 입력은 마이크로프로세서(82)에 연결된다. 라인(70A)에 표시된 오토캘리브레이션 신호입력은 본 발명에 따른 센서묶음을 위한 오토캘리브레이션 엔코드정보를 검출하도록 마이크로프로세서(82)에 연결된다. 마이크로프로세서(82)는 도 8, 도 9, 도 10 그리고 도 11에서 도시한 바와 같은 본 발명의 방법을 수행하기 위하여 적절한 프로그래밍을 포함한다.
도 6A는 프로세서(82)를 라벨(70)에 연결하는 디지탈 캘리브레이션 방법을 위한 디지탈 전기회로를 설명한다. 프로세서(82)로부터의 10개의 디지탈 출력신호(OA로부터 OJ까지)는, 10개의 드라이버(102)(DA로부터 DJ까지)를 거쳐서 10개의 p-채널 전계효과 트랜지스터(FET)(104)(TA로부터 TJ까지)들 중 해당하는 것을 경유하여 10개의 오토캘리브레이션 핀(54)(PA로부터 PJ까지)까지 연결한다. 10개의 오토캘리브레이션 핀(54)은 프로세서(82)에 10개의 디지탈 입력신호(IA로부터 IJ까지)를 제공하는 리시버(106)(RA로부터 RJ까지)에 연결한다. 각 리시버는 공급전압(VCC)에 연결된 연관풀업(108)(PU)을 갖는다. 커버(16)가 닫히면 오토캘리브레이션 핀(54)(PA에서부터 PJ까지)들은 오토캘리브레이션 라벨(70) 위의 각각 라벨 접촉패드(72)에 전기적으로 연결하며, 예를 들어 도 4와 도 6B에서 라벨(70) 위에 도시된 바와 같이 특정 라벨(70)상에 프린트된 전도패턴에 기인하여 라벨(70)이 존재한다.
라벨(70)의 접촉패턴을 읽는 동작시에, 프로세서(82)는 드라이버(102)들중 하나를 턴온하며, 다른 모든 드라이버(102)들은 턴오프된다. 활동드라이버(102)는 연관 오토캘리브레이션 핀(54)에 저전압 신호를 표시한다. 이러한 특정드라이버(102)와 리시버(106)가 직접 연결되기 때문에, 연관 오토캘리브레이션 핀(54)에 직접 연결된 활동드라이버(102)에 대응하는 리시버(106)는 저전압 신호로서 읽는다. 또한 오토캘리브레이션 핀(54)이 라벨(70) 위의 전도트레이스(74,76,78)에 의하여 제공된 저전압 저항연결로 인하여 저전압으로 구동되는 각각의 모든 리시버(106)들은 저전압 신호로써 읽는다. 연관드라이버(104)가 턴온되지 않으며 연관풀업(108)은 리시버 전압을 VCC로 끌어당기기 때문에, 나머지 각각의 리시버(106)들은 고전압 신호로써 읽는다.
도 6B를 참조하면, 본 발명의 캘리브레이션 엔코드라벨(70)의 바람직한 배치를 나타낸 확대도를 도시하고 있다. 본 발명의 특징에 따라서, 연관센서(32)들을 위한 한 묶음의 특별한 반응물 캘리브레이션 할당값에 관한 정보전달 프로세스를 자동화하기 위하여, 캘리브레이션 엔코드라벨(70)이 사용된다. 예를 들어, 도 6B에 도시한 바와 같은 오토캘리브레이션 정보는, 예를 들어 공유원점 또는 묶음의 10개의 센서(32)(10개 각각의 블리스터(33)들 중 하나)를 포함하는 블리스터-타입의 패키지(50)의 저부 측면에 부착된 라벨(70)로 엔코드될 수 있다. 임의의 각위치에서 캘리브레이션 엔코드라벨(70)을 읽으며, 사용자의 임의의 개입없이 센서미터(10)로 판독한다. 소정의 위치에 제공된 복수의 접촉(72)을 통하여 캘리브레이션 엔코드라벨(70)을 읽는다. 또한 도 4에 도시한 바와 같이, 접촉(72)들 중 선택된 것들은 내부링 또는 내부통로(74)에 연결되며, 다른 접촉(72)들은 외부링 또는 내부통로(76)에 연결되고 다른 접촉(72)들은 연결되지 않는다.
도 4와 도 6B의 캘리브레이션 엔코드라벨(70), 도 7B의 캘리브레이션 엔코드라벨(170)과 도 7C의 캘리브레이션 엔코드라벨(170A)을 한정하기 위해서, 많은 디지탈 및 아날로그 배치 둘 다 사용할 수 있다. 캘리브레이션 엔코드라벨(70,170,170A)은, 도 4와 도 6B에 나타낸 바와 같이 분리기질(separate substrate) 또는 외부 센서패키지면(50)들 중 하나일 수 있는 베이스기질(base substrate)상에까지 전도잉크를 스크린 프린팅하므로써 만든다. 고온에서 녹는 자외선-경화(UV-cure) 또는 급속-경화(fast-curing) 접착제들 중 어느 한 접착제를 사용하는 센서패키지(50)에 분리기질을 부착할 수 있다. 캘리브레이션 엔코드라벨(70,170,170A)을 한정하는 전도잉크는 탄소, 은 또는 탄소/은 혼합잉크이다. 기질(50)은, 페이퍼, 폴리머로 가득찬 페이퍼 또는 폴리머 기질, 바람직하게는 열안정 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리카보네이트를 포함하는 임의의 프린트수용면이다. 디지탈 캘리브레이션 엔코딩은, 특정 센서묶음에 대하여 프린팅을 통한 직접 엔코딩 또는, CO2및 Nd:YAG레이저와 같은 레이저를 이용한 컷팅트레이스 중 어느 하나로써 정의될 수 있다. 도 7A, 도 7B, 도 7C와 도 7D에서 도시하여 설명한 바와 같은 아날로그 시스템은, 예를 들어 도 7B에 도시한 바와 같은 라인(152)들에 의하여 나타내며, 선택된 접촉(O,I,J)들에 연결된 소정 위치에 선택적으로 위치한 측정레지스터에 기초하여 사용될 수 있다. 아날로그 라벨(170 또는 170A)에서, 라인(152 또는 R1과 R2)에서의 레지스터는 바람직하게는 표준 스크린 프린팅기술로 라벨에 적용된 두꺼운 필름타입이다.
도 4와 도 6B에 도시한 캘리브레이션 엔코드라벨(70)의 또 다른 특징은, 한개 이상의 비연결 접촉(72)을 대체하는 화살표라벨(80)로 나타낸 지침특징이다. 지침화살표(80)는, 센서미터(10)의 사용자에게 보여주는 나머지센서 카운트수를 유지하도록 이롭게 사용된다. 지침화살표(80)는 센서패키지(50)의 개시 또는 원점위치를 정의하며, 그 결과 이들의 실례로써 센서(32) 패키지가 계기(10)로부터 제거되고 이유야 어떻든지 다시 삽입될 때 정확한 나머지센서 카운트수는 활동할 수 있다. 나머지센서 카운트를 유지하기 위하여, 센서패키지(50)가 센서미터(10)에 삽입될 때 센서패키지(50)는 위치설정되어 오토캘리브레이션 라벨(70) 위의 화살표(80)가 소정의 계기위치에 정렬한다. 사용자는 센서(32)가 이용가능하도록 만들어질 때까지(필요하다면 반복하여) 센서패키지(50)를 진행시킨다. 이 점에서 센서카운터는 적당량의 나머지테스트에 영향을 미친다.
도 6B는 캘리브레이션 엔코드라벨(70)을 위한 실시예의 트레이스패턴을 도시한다. 도 6B에 도시한 바와 같이, 오토캘리브레이션 라벨(70)은 3가지의 접촉연결세트를 포함하며, 제1접촉(72)은 논리 1을 표시하는 외부링 또는 외부통로(76)에 연결된 TO, A, D, E이며, 제2접촉(72)은 논리 0을 표시하는 내부링 또는 내부통로(74)에 연결된 T1, B, C, F이며, 제3널(null)접촉 또는 비연결은 원점위치나 동시성을 표시한다. 내부링(74)과 외부링(76)은 완전한 링이나 원일 필요는 없다. 내부링(74)과 외부링(76)을 형성하는 라벨접촉(72)과 트레이스는 전기적인 전도물질로 만들어진다. 접촉(72)위치는, 전기접촉하기 위하여 센서미터(10)내의(도 3에 도시한) 오토캘리브레이션 핀(54)으로 정렬된다. 비록 캘리브레이션 엔코드라벨(70)이, 예를 들어 센서패키지(50)가 회전될 때 10개의 회전위치인 다중의 회전위치들 중 하나에 위치하더라도, 라벨접촉(72)은 항상 캘리브레이션 엔코드라벨(70)이 읽혀질 때 센서미터(10)에서 핀(54)으로 정렬될 것이다.
접촉을 확인하는 문자는 사실 캘리브레이션 엔코드라벨(70)위에 나타나지 않는다. 화살표(80)는 사용자가 계기에서 라벨(70)을 포함하는 패키지(50)를 조정하도록 돕기 위한 가시적인 보조기구이다. 화살표(80)는 전기적으로 전도성일 필요는 없다. 2개의 동시성 접촉(72)은 사실은 라벨에 나타나지 않으며, 그들은 임의의 다른 다중 접촉(72)에 연결되지 않기 때문이다. 라벨(70)의 변화는 동시성 접촉(72)을 전기적으로 연결할 수 있다. 동시성 접촉(72)의 위치는 도 6B에서 화살표(80)의 어느 일측면에 놓일 것이다. 접촉라벨 TI(Tied Inner)는 항상 내부링(74)을 연결하며, 접촉라벨 TO(Tied Outer)는 항상 외부링(76)을 연결한다. A부터 F까지의 접촉라벨은 프로그램되지 않은 라벨에서 양 링을 연결한다. 라벨(70)에 캘리브레이션 코드를 프로그램하기 위하여, 프린트된 전도라벨재료에서 내부링(74) 또는 외부링(76)으로부터 접촉을 끊도록 컷팅한다. A로부터 F까지의 접촉들 중 각각은 링들의 각각에 연결될 수 있으며 이것은 26=64의 가능한 조합을 나타낸다. 코드 0(내부링에 연결된 A부터 F까지 모두)과 코드 63(외부링에 연결된 A부터 F까지 모두)을 제외하고, 62개의 코드들은 캘리브레이션 엔코드라벨(70)로 프로그램될 수 있다. 어느 접촉(72)들이 동시성 접촉이며, 어느 접촉(72)들이 내부링(74) 및 외부링(76)에 연결되는가를 결정하기 위해서, 일 순간에 하나의 접촉(72)만이 낮은 출력(0)으로 세트된다. 또한, 낮은 접촉으로서 같은 링(74 또는 76)상에 있는 임의의 접촉(72)은, 라벨(70) 위의 전도트레이스에 의하여 제공된 전기적연결에 기인하여 낮게 레지스터될 것이다. 동시성 접촉은 링(74 또는 76)들 중 하나에 연결되지 않기 때문에, 그들 중 하나가 낮게 세트될 때, 낮은 접촉만으로서 레지스터한다. 이것은 각 링에 적어도 두 개의 접촉이 있음이 틀림없으며, 그렇지 않다면 접촉이 동시성 접촉인가를 결정하는 것이 불가능하다는 것을 의미한다.
오토캘리브레이션수를 결정하는 방법은 오토캘리브레이션 라벨(70)의 4개의 표시도수를 사용할 수 있다. 표시도수의 각각은 하나의 접촉(72) 세트에 대해서이며, 4개의 세트는, 내부링(74)에 연결된 세트, 외부링(76)에 연결된 세트, 하나의 동시성 접촉 또는 다른 동시성 접촉이다. 4개의 표시도수만을 취한 후에, 어느 접촉(72)이 4개의 세트중 어느 세트와 일치하는지 결정 가능하다. 동시성 접촉 위치가 결정되어, 이것은 오토캘리브레이션수를 결정하기 위하여 내부링(74)에 연결된 세트로부터의 표시도수와 연결하여 사용된다. 내부링(74)에 연결된 접촉(72)은 논리 0로 고려되며, 외부링(74)에 연결된 접촉(72)은 논리 1로 고려된다.
선택된 소정의 캘리브레이션 엔코드 패턴은, 전도성 내부링(74)과 외부링(76)에 의하여 상호연결된 전도패드(72)를 구성한다. 캘리브레이션 데이터는, 라벨(70)상에서 전기적으로 상호연결된 접촉 세트를 선택적으로 사용하여 엔코드된다. 하나 이상의 널접촉위치(도 6B의 화살표(80)에서 접촉 A와 TI 사이)는 양 링(74,76)들로부터 회전위치 눈금 역할을 하도록 분리된다. 접촉 TO에 의하여 표시된 동시성 위치(80)에 상대적인 어떤 공지의 위치에서 접촉(72)들 중 하나는 외부링(76)에 연결하여, 이러한 접촉 TO에 대한 모든 연결은 논리 1이다. 내부링(74) 또는 외부링(76)에 대한 연결을 검출하기 위하여, 이들 링에 대한 적어도 두개의 연결은 계속성을 검출할 필요가 있다. 나머지패드(72)는 하나의 링(74) 또는 다른 링(76)에 연결되며, 다시 말해서 캘리브레이션 코드를 확인하는 특정 연결패턴에 연결된다. 라벨 재고(stock)를 최소화하기 위하여 단일 패턴은, 6개의 패드의 각각을 위치 A로부터 F까지, 즉 두 개의 링(74,76)중 하나로부터 선택적으로 고립시키는 보조 펀칭 또는 컷팅으로서 이롭게 사용된다. 눈금 또는 널위치를 제외한 위치 A로부터 F까지의, TI 그리고 TO의 모든 접촉들은 두 개의 링(74,76)중 하나 그리고 하나만에 연결된다. 두 개의 패드(72)의 최소는 각 링(74,76)에 연결된다. 이 배열은, 눈금 또는 동시성 접촉(72)을 제외한 모든 패드(72)가 옳다고 생각된 표시눈금을 위한 두 개의 계속성 그룹들 중 하나에서 설명되기 때문에 오류체킹에 용이하다. 모든 접촉이 동시성 접촉으로서 나타날 때, 미싱라벨(missing label)(70)이 검출된다. 즉, 라벨(70)에 의하여 제공된 계속성을 놓치기 때문에 미터핀(54)들 사이에 전기적인 연결이 없게 된다.
한가지 디지탈 엔코딩방법에서, 0과 1로 표시되는 일련의 개방회로와 폐쇄회로를 라벨(70)상에까지 도입한다. 오토캘리브레이션 디지탈라벨(70)은 내부링(74)에 연결하므로써 결정되는 특정 캘리브레이션 코드수를 표시하도록 레이저컷팅 또는 레이저프린팅에 의하여 엔코드되며, 예를 들면 A는 1을 표시하며, B는 2를 표시하고, C는 4를 표시하며, D는 8을 표시하며, E는 16 그리고 F는 32를 표시한다. 도 6B에서 접촉 B, C, F는 캘리브레이션 코드수를 한정하기 위하여 내부링(74)에 연결된다.
도 11에서 도시하여 설명한 소프트웨어 제어에서, 마이크로프로세서(82)는 하나의 접촉(72) 또는 비트(bit)는 낮게, 다른 나머지접촉은 높게 배열한다. 특정구동 접촉(72)에 전기적으로 연결된 모든 접촉(72)은, 나머지접촉이 높게 당겨질 때 낮게 힘을 받는다. 접촉(72)을 선택적으로 구동하며 입력패턴결과를 읽으므로써, 상호연결패턴과 연관캘리브레이션 코드를 결정한다. 서로 다른 접촉에 대하여 연결하지 않으므로써 정의된 특이 원점위치 또는 동시성 위치가 패키지(50)내에 얼마나 많은 센서(32)가 남아있는지를 확인하며 캘리브레이션 엔코드라벨(70)의 회전위치를 결정하여 라벨접촉(72), 즉 A부터 E까지, TO와 TI가 동일하게 될 수 있는가에 사용되는 동안, 다른 구성들이 엔코드개시위치와 캘리브레이션 코드 둘 다에 대하여 비트의 특이패턴으로서 사용될 수 있다. 그러나 다른 2진 코드조직은 같은 수의 라벨접촉(72)으로서 캘리브레이션 코드수에 대하여 더 적은 가능 코드를 제공한다.
도 6C와 도 6D 각각에 캘리브레이션 정보의 엔코딩을 위한 대체 캘리브레이션 엔코드라벨(70A,70B)을 도시한다. 임의의 라벨(70,70A,70B)에서 그들이 공지된 또는 소정의 위치에 있는 한, 서로에 상대적인 접촉의 실제 물리적인 위치가 라벨(70)을 디코딩하는 것은 중요하지 않다.
도 6C와 도 6D에서, 10개의 라벨접촉(72)은 접촉 A부터 접촉 J에 의하여 표시된다. 도 6B에서 널 또는 SYNC, 외부링(76) 또는 OUTER, 그리고 내부링(74) 또는 INNER을 포함하는 3개의 그룹 또는 접촉연결세트가 있다. 10개의 접촉 A부터 J를 갖는 캘리브레이션 엔코드라벨(70A)을 위한 도 6C에서, 하나의 접촉은 접촉 A로서 도시한 SYNC임에 틀림없으며, 또 하나는 접촉 B로서 도시한 외부링에 묶여짐에 틀림없으며, C부터 J까지의 8개의 나머지접촉은 내부링(74) 또는 외부링(76) 둘 중의 하나에 연결된다. C부터 J까지(코드 0부터 255까지) 8개의 접촉은 256(28)개 연결의 가능한 조합을 표시하며, 단지 하나의 연결에 대하여 8개의 조합(코드 127, 191, 223, 239, 247, 251, 253, 254)을 빼며, 단지 하나의 외부링 연결에 대하여 1개의 조합(코드 0)을 뺀다. 캘리브레이션 엔코드라벨(70A)은 캘리브레이션수에 대하여 247개의 특이 조합 또는 특이 코드를 제공한다.
또한 특정 라벨(70)상의 캘리브레이션 코드는 몇 가지 타입의 센서(32)들을 구별하기 위하여 사용된다. 예를 들어 A타입의 센서는 10개의 캘리브레이션 코드를 필요로 하며, B타입의 센서는 20개의 캘리브레이션 코드를 필요로 하며, C타입의 센서는 30개의 캘리브레이션 코드를 필요로 한다고 가정하자. 오토캘리브레이션 코드는, 코드 1부터 10은 A타입 캘리브레이션 코드 1부터 10까지를 갖는 A타입 센서를 나타내며, 11부터 30까지의 라벨코드는 B타입 캘리브레이션 코드 1부터 20까지를 갖는 B타입 센서를 표시하며, 31부터 60까지의 라벨코드는 C타입 캘리브레이션 코드 1부터 30까지를 표시하는 식으로 할당될 수 있다. 이런 식으로 하여, 라벨코드는 센서타입과 이 센서타입에 관련한 캘리브레이션 코드 둘 다를 표시한다.
도 6D에서, 캘리브레이션 엔코드라벨(70B)의 대체타입(1,2,3,4)들은 두 개의 동시성 위치를 포함한다. 타입 1의 캘리브레이션 엔코드라벨(70B)에서, 사용자가 센서미터(10)의 라벨을 위치시키도록 도 4와 도 6B에서 도시한 바와 같은 화살표지침(80)에 이롭게 일치하는 두 개의 인접한 동시성 위치가 사용된다. 타입 1의 라벨(70B)에서, 두 개의 인접한 동시성 접촉은 A와 B이며, 하나의 접촉 J는 외부링(76)에 묶이며, 7개의 나머지접촉 C부터 I까지는 내부링(74)과 외부링(76)에 연결된다. 7개의 접촉은 128(27)개 연결의 가능한 조합을 나타내며, 단 하나의 내부링연결에 대하여 7개의 조합을 빼며, 단 하나의 외부링연결에 대하여 하나의 조합을 뺀다. 타입 1의 캘리브레이션 엔코드라벨(70B)은 캘리브레이션수에 대하여 120개의 특이 조합을 제공한다.
타입 2, 3, 4의 캘리브레이션 엔코드라벨(70B)에 있어서, 두 개의 동시성 접촉의 상대위치는 추가정보를 제공하도록 사용될 수 있다. 타입 1의 동시성 접촉 조합 A와 B(갭 없음), 타입 2의 A와 C(1개의 공간 갭), 타입 3의 A와 D(2개의 공간 갭), 타입 4의 A와 E(3개의 공간 갭)는 캘리브레이션 엔코드라벨(70B), 즉 120개의 특이 조합을 엔코딩하는 각 캘리브레이션 엔코드라벨(70B)의 4가지 타입들을 구별하기 위하여 특이하게 검출하여 사용될 수 있다. 동시성 접촉 조합, 즉 A와 F, A와 G, A와 H, A와 I, A와 J는 특이하게 구별할 수는 없다. 캘리브레이션 엔코드라벨(70B)의 4가지 타입 1, 2, 3, 4를 사용하는 것은 캘리브레이션수에 대하여 모두 480(4×120)개의 조합을 제공한다.
다른 캘리브레이션 엔코드라벨(70)은, 특이패턴을 발생하도록 사용된 3개 이상의 동시성 접촉의 상대위치로서 제공될 수 있다. 예를 들면, 3개의 동시성 접촉과 외부링에 묶인 하나의 접촉에 있어서, 6개의 접촉은 외부링 또는 내부링에 연결하도록 남긴다. 6개의 접촉은 64(26)개 연결의 가능한 조합을 표시하며, 단지 하나의 내부링 연결에 대하여 7개의 조합을 빼며, 56개의 특이 조합을 제외하고 단지 하나의 외부링 연결에 대하여 하나의 조합을 뺀다. 3개의 동시성 접촉이 독특하게 배치되는 다음과 같은 여러 가지 방법, 즉 A, B와 C; A, B와 D; A, B와 E; A, B와 F; A, B와 G; A, B와 H; A, B와 I; A, C와 E; A, C와 F 등등이 있다. 두 개의 동시성 접촉에 있어서, 이들 동시성 접촉의 조합은, 예를 들어 센서미터(10)에 의하여 수행된 다중 분석타입중 하나를 확인하도록 다른 타입의 라벨들을 지적할 수 있다.
바람직한 캘리브레이션 엔코드라벨의 배치는, 2진법 코딩방법에 대하여 링(74)은 논리 0으로서, 다른 링(76)은 논리 1로 배당되는 바와 같이 하나의 링에 연결된 접촉을 갖는 도 6B에 묘사한 바와 같은 두 개의 링 또는 통로(74,76)을 갖는다. 다른 디자인에서, 논리 2(3진법 코딩), 논리 3(4진법 코딩) 그리고 그와 유사한 논리로서 할당된 이들 컨덕터에 대한 연결에 있어서, 보조컨덕터를 구비한 라벨을 갖는 것이 가능하다. 이것은 주어진 많은 라벨접촉(72)에 대하여 더 많은 특이 조합이 가능하도록 할 것이다.
도 7A에 도면부호 150으로 표시한 아날로그 시스템을 도시한다. 아날로그 시스템(150)은 라벨(170) 또는 도 7C의 라벨(170A)상에 제공된 레지스터(152)(R1과 R2) 저항값 측정에 기초한다. 레지스터(152)(R1과 R2)의 저항값은 캘리브레이션값을 제공한다. 비록 아날로그 저항값을 캘리브레이션값에 관계시키는 것이 가능할지라도, 바람직한 배치는 특별한 값의 레지스터(152)를 프린트하는 것이다. 5개의 캘리브레이션 코드를 구별하기 위하여, 예를 들어, 5개의 다른 저항값(예, 1000Ω, 2000Ω, 3000Ω, 4000Ω, 5000Ω)들 중 하나는 라벨(170,170A)상에까지 스크린프린트될 것이다. 레지스터(152(R1과 R2)용 저항값들이 선택되어, 프로세서(82)에 의하여 측정된 레지스터 저항값들은 비록 라벨(170, 또는 170A)이 오토캘리브레이션 핀(54)들로 접촉되는 접촉저항에서의 변화나 프린팅변화에 기인하여 저항에서 변화될 수 있더라도 서로 쉽게 구별된다.
도 7A에서, VREF는 공지된 기준전압이며, 레지스터(154) RREF는 공지된 기준저항이다. 아날로그 대 디지탈 컨버터(ADC)는 그것의 입력측에 VMEAS라고 라벨된 아날로그 전압을 프로세서(82)에 의하여 읽혀진 그것의 출력측에 IA라고 라벨된 디지탈값으로 전환한다. 드라이버(158)(DA)는 OA로 라벨된 신호라인을 통하여 프로세서(82)에 의하여 제어되는 아날로그스위치이다. 드라이버(158)는, 드라이버(158)가 턴오프될 때 회로(150)에서 레지스터(154) RREF를 떠나거나 드라이버(158)가 턴온될 때 레지스터(154) RREF를 단속하는 P-채널 전계효과 트랜지스터(FET)를 제어한다.
레지스터(152)(R1과 R2)의 값은 다음과 같이 결정될 수 있다. 턴오프된 드라이버(158) DA에 있어서, 레지스터(154) RREF는 회로내에 있으며, 그래서 레지스터(152)(R1과 R2)는 전압 디바이더(voltage divider)로서 레지스터(154) RREF의 기능을 더하게 된다. 그리하여 전압 VMEAS가 측정되고 VOFF로서 정의된다. 턴온된 드라이버(152) DA에 있어서, RREF는 단속되며, 그래서 레지스터(152)(R1과 R2)는 전압 디바이더로서 기능하게 된다. 그리고 나서 또 다시 전압 VMEAS가 측정되어 VON로서 정의된다.
적용할 수 있는 수학식은,
[수학식 1]
[수학식 2]
R1에 대하여 수학식 2를 풀면:
[수학식 3]
수학식 1에 R1을 대입하여 R2에 대하여 풀면,
[수학식 4]
VREF와 RREF는 알고 있는 값이며 VOFF와 VON은 측정한 값이다. 수학식 3에서, R2, VREF 그리고 VON의 값은 R1을 계산하기 위하여 대체된다. 이 점에서 R1과 R2가 알려져 캘리브레이션값이 결정될 수 있다.
많은 캘리브레이션 코드를 구별하기 위하여, 하나 이상의 레지스터를 사용할 수 있다. 각 레지스터가 임의의 n개의 값들일 수도 있는 m개의 레지스터들을 갖는 라벨(70)에 있어서, 캘리브레이션 코드수는 mn개이다.
예를 들어, 각 레지스터(150)가 5개의 구별저항값들 중 하나를 가질 수 있는 2개의 레지스터(152)(R1과 R2)를 프린팅하므로써 25개(즉, 5×5 또는 52)의 캘리브레이션 코드가 구별되도록 한다. 이것은 125개(즉, 5×5×5 또는 53)의 캘리브레이션 코드, 기타 등등을 제공할 수 있는 3개의 레지스터(152)에 확대될 수 있다.
도 7B에 2개의 아날로그 레지스터 라벨(170)을 설명한다. 내부저항(152)(R2)과 외부저항(152)(R1)은, 10번 복제(센서패키지(50)의 각 회전위치에서 한 번씩)되며, 한편 도 7A에 도시한 바와 같이 단지 3개의 오토캘리브레이션 핀(54)만이 필요하다. 오토캘리브레이션 핀(54)은 한 줄로 배치한다. 하나의 핀(54)(PA)은 모든 내부레지스터(152)(R2)의 공통접점(J)에서 접촉패드를 접촉할 것이다. 다른 핀(54)(PB)은 내부레지스터(R2)와 외부레지스터(152)(R1)의 접점(J)을 접촉한다. 제3핀(54)(PC)은 외부레지스터(152)(R1)의 외부단자(O)에 접촉한다.
도 7B의 라벨(170) 변화는, 오토캘리브레이션 핀(54)과 접촉하기 위하여 연속적인 전도링을 가지고 단지 하나의 내부레지스터(152)(R2)와 하나의 외부레지스터(152)(R1)를 가질 수 있다. 하나의 링(도시 안함)은 레지스터(152)(R1과 R2)의 접점(J)의 직경에 놓일 것이다. 다른 링(도시 안함)은 레지스터(152)(R1)의 외부단부(O)의 직경에 위치할 것이다. 전도링은 낮은 저항재질로 만들어질 것이다. 미터 오토캘리브레이션 핀(54)은 라벨(170)을 가지므로써 센터접촉(I) 및 2개의 링과 접촉할 것이다.
또 다른 2개의 레지스터 라벨(170A)의 스타일은 도 7C에서 도시한다. 3개의 오토캘리브레이션 핀(54)은 한 줄로 배치된다. 하나의 핀(54)(PB)은 모두 10개의 레지스터(152)의 접점(176)과 접촉할 것이다. 또 다른 핀(PA)은 레지스터(R1)의 단부(174)에 연결할 것이다. 제3핀(PC)은 다른 2개의 핀과 한 줄로 놓일 것이며, 레지스터(R2)의 단부(174)에 연결할 것이다. 레지스터(R1)(예를 들면 n1값)에 대한 저항값 세트가 레지스터(R2)(예를 들면 n2값)에 대한 저항값의 세트와 다르며 또한 n1×n2값이 다르다면, 캘리브레이션 코드는 구별될 수 있다.
도 7C 스타일의 라벨(170A)에 대하여, 여기서 2개의 레지스터(152)의 값은 n개 저항의 동일세트로부터 선택되고 몇 개의 조합들은 라벨이 회전하기 때문에 구별될 수 없으며, 예를 들어 R1=1000Ω과 R2=2000Ω은 R1=2000Ω과 R2=1000Ω으로부터 구별될 수 없다. 각 레지스터가 n값들 중 하나일 수 있는 도 7B 스타일의 2개의 레지스터의 다른 조합의 수는의 식으로 주어진다.
도 7D에서, 결정될 수 있는 것과 다른 레지스터값의 수와 구별 캘리브레이션 코드수를 표로 나타낸다.
도 8에서, 마이크로프로세서(82)에 의하여 수행된 연속적인 단계들은 센서미터(10)의 하드웨어와 소프트웨어를 초기화하므로써 블록(800)에서 시작한다. 라인(28A)(도 5)에서 ON입력은 결정블록(804)에서 표시된 것과 동일하다. 마이크로프로세서(82)는 블록(804)에서 지적한 바와 같은 데이 롤오버(day rollover)를 처리한다. ON입력이 블록(802)에서 동일할 때, 눌려진 양 A(44)버튼과 B(42)버튼의 체킹은 결정블록(806)에서 표시되므로써 제공된다. A(44)와 B(42) 둘 다 눌려질 때, 제조모드는 블록(810)에서의 지시에 따라 처리된다. 그렇지 않으면, 시스템체크는 블록(812)에서의 지시에 따라 수행된다. 그리고 나서 눌려진 B(42)의 체킹은 결정블록(814)에서의 지시에 따라 제공된다. B(42)가 눌려진다면, 그 후 고객 서비스모드는 블록(816)에서의 지시에 따라 처리된다. 그렇지 않으면, 모드스위치는 결정블록(818)에서의 지시에 따라 체크된다. 테스트선택이 블록(818)에서 동일할 때, 테스트모드가 블록(820)에서의 지시에 따라 처리된다. 특징 선택이 블록(818)에서 동일할 때, 특징 모드가 블록(822)에서의 지시에 따라 처리된다. 마이크로프로세서(82)는 블록(823)에서의 지시에 따라 센서 셧다운과 블록(824)에서의 지시에 따라 파우어오프(poweroff)를 처리한다.
도 9에서, 시스템 체킹을 위하여 마이크로프로세서(82)에 의하여 수행된 연속적인 단계는 블록(900)에서의 지시에 따라 구멍스위치 스테이터스(status)를 체킹하므로써 시작한다. 마이크로프로세서(82)는 블록(902)에서의 지시에 따라 메모리(54) 전체를 체크한다. 마이크로프로세서(82)는 블록(904)에서의 지시에 따라 본 발명에 따라서 캘리브레이션 엔코드라벨(70)을 체크한다. 캘리브레이션 엔코드라벨(70)을 읽고 디코딩하기 위하여 수행된 단계는 실시예로써 도 10에서 추가로 도시하여 설명한다. 마이크로프로세서(82)는, 블록(906)에서 지적한 바와 같은 낮은 또는 고갈된 배터리를 확인하도록 배터리 변화비트(battery changed bit)를 체크한다. 마이크로프로세서(82)는, 블록(910)에서의 지시에 따라 1초, 1/4초 지연 그리고 키이 누름 지연을 가능하게 한다.
도 10에서 테스트모드를 위하여 마이크로프로세서(82)로 수행된 연속 단계는, 블록(1000)에서의 지시에 따라 적용된 혈액샘플을 기다림으로써 시작한다. 사용자가 블록(1000)에서 확인한 센서(32)에 혈액샘플을 적용한 후 마이크로프로세서(82)는, 블록(1002)에서의 지시에 따라 30초 카운트다운을 시작한다. 블록(1004)에서의 지시에 따라, 도 9의 블록(904)에서 읽혀진 캘리브레이션 코드값을 사용하는 마이크로프로세서(82)는 글루코스값을 계산한다. 블록(1008)에서의 지시에 따라 사용자는 시각화를 위하여 글루코스값을 디스플레이한다. 블록(1010)에서의 지시에 따라 마이크로프로세서(82)는 셧다운을 프로세싱한다.
도 11에서 캘리브레이션 엔코드라벨(70)을 디코딩하기 위한 마이크로프로세서(82)에 의하여 수행된 연속 단계가 도시되어 있다. 연속 작동은 최소 유효자리 비트(LSB)를 낮게, 나머지 비트는 높게 조절하며 그리고 블록(1100)에서의 지시에 따라 표시도수를 취하는 마이크로프로세서(82)로써 시작한다. 마이크로프로세서(82)는, 최소 유효자리 비트에 연결되지 않으며 이 비트는 낮게, 나머지 비트는 높게 조절하는 라벨(70)에서 제1비트의 위치를 제1표시도수로부터 결정하고, 제2표시도수는 블록(1102)에서의 지시에 따라 취한다. 이 비트는 제2표시도수가 1차가 되기 전에, 즉 최소 유효자리 비트가 1이 되기 전에 낮게 조절한다. 마이크로프로세서(82)는, 양 표시도수에서 1이며, 이 비트를 낮게 조절하고 나머지 비트를 높게 조절하며, 블록(1104)에서의 지시에 따라 제3표시도수를 취하는 최소 유효자리 비트인 상기 세트 중 어느 것에도 연결하지 않는 제1비트를 결정한다. 마이크로프로세서(82)는, 앞선 3개 표시도수에서 1이며, 동일한 비트를 낮게 조절하고 나머지 비트를 높게 조절하며, 블록(1106)에서의 지시에 따라 제4표시도수를 취하는 최소 유효자리 비트인 상기 세트의 아무것에도 연결하지 않는 제1비트를 결정한다. 마이크로프로세서(82)는, 표시도수가 블록(1108)에서의 지시에 따라 단 하나의 0비트를 갖는 동시성 접촉을 고립시키는 것이 제4표시도수 중 어느 것인가를 결정한다. 마이크로프로세서(82)는, 블록(1110)에서의 지시에 따라 남은 2개의 표시도수 중 어느 것이 외부링(76)으로부터 인가 또는 어느 것이 내부링(74)으로부터 인가를 결정한다. 내부링(74)과 외부링(76)을 확인하는 것은 블록(1108)에서 확인된 동시성비트의 위치와 TI 및 TO 접촉의 알려진 고정패턴을 사용하여 행하여진다. 마이크로프로세서(82)는, 블록(812)에서의 지시에 따라 오토캘리브레이션수를 결정하기 위하여 동시성비트의 위치와 내부링의 표시도수를 사용한다. 예를 들어, 오토캘리브레이션수를 정의하는 비트는 FEDCBA비트를 포함할 수 있다.
4개의 표시도수에서 존재하는 비트가 전혀 없을 수도 있으며, 또는 하나 이상의 표시도수에 대하여 연결되지 않을 수도 있다. 즉, 비트는 4개의 세트중 하나에서만 0일 수 있다. 4개의 세트들 모두에서, 0들은 상호 배타적이다. 4개의 표시도수 중 2개는 동시성 위치임에 틀림없다. 즉, 표시도수중 2개는 단지 하나의 0을 가져야 하며 이들은 인접한 위치내에 있음에 틀림없다. TO 및 TI 비트의 패턴은 정확하게 존재해야 한다. 즉, 접촉 TO에 대한 모든 연결은 논리 1에 할당하며, 접촉 TI에 대한 연결은 논리 0에 할당하며, 접촉 TO와 TI는 동시에 연결될 수 없다. 마이크로프로세서(82)는 동시성 접촉의 위치에 기초하여 이러한 정확한 상태를 보여준다. 블록(812)에서 확인된 오토캘리브레이션수는 1과 62를 포함하여 그 사이에 놓임에 틀림없다.
디지탈하게 실시된 캘리브레이션 엔코드라벨(70,70A 또는 70B)은 몇 가지 잇점을 갖는다. 첫째, 원점위치를 정의하도록 적어도 하나의 할당 위치를 포함하는 디지탈하게 엔코드된 캘리브레이션 엔코드라벨(70,70A 또는 70B)을 갖는 임의의 또는 다중 회전위치로, 즉 링(74) 또는 링(76) 둘 중 하나에 임의의 연결이 없는 접촉패드위치까지 센서미터(10)내에서 회전된 센서패키지(50)에 있어서, 캘리브레이션 코드를 판독하기 위한 소프트웨어는 단순해진다. 두 번째로, 연결트레이스를 갖는 내부링(74)과 외부링(76)은, 계기가 캘리브레이션 엔코드라벨을 적당하게 접촉하는가를 결정하는 수단을 제공한다. 디지탈하게 엔코드된 오토캘리브레이션 라벨(70,70A 또는 70B)은 양 트레이스를 갖는 이들 위치에서 두 개의 트레이스 중 하나를 컷팅하므로써 엔코드된다. 내부링(74)을 따라 연결된 이들 위치의 센싱은 캘리브레이션 정보를 제공하며, 나머지 위치의 센싱은 접촉핀들이 이들 위치에 적절히 접촉하고 있다는 것을 증명한다. 가장 일반적인 실패모드는 라벨 또는 구멍회로에 부적절하게 접촉하는 것이다라고 믿어진다. 또한 트레이스가 아무도 컷팅되지 않고 있는 오류를 검출할 수 있다. 세 번째로, 디지탈시스템은 신호검출에 있어서 더 확고하다. 아날로그 또는 저항 버전(version)에서, 다른 캘리브레이션 레벨을 구별하기 위하여 프린트 두께, 잉크 그리고 접촉저항의 주의깊은 제어가 필요하다. 이들 매개변수들이 디지탈시스템에서는 중요하지만, 라벨에 수용된 정보를 포함하는 것 없이 그 필요성은 줄어든다. 네 번째로, 디지탈 캘리브레이션 엔코드라벨(70) 제작 프로세스는 단일 프린팅 단계와 추후 마킹(subsequent marking)으로 단순화된다. 캘리브레이션 엔코드라벨(70)의 아날로그버젼은 완성품 라벨을 생산하기 위하여 다른 종류의 잉크들을 갖는 다중 프린트 단계를 필요로 한다. 다섯 번째, 가능한 캘리브레이션 라인들의 수는 256 또는 28에 이를 수 있다. 캘리브레이션 라인들의 이러한 수는 아날로그 시스템으로써 쉽게 얻어질 수 없는 과잉 용량과 굴곡성을 제공한다. 또한, 도 6A에서 TI와 T2와 같은 여분의 위치는 64개 이상의 캘리브레이션 라인수를 증가시키도록 사용될 수도 있으며, 또는 예를 들어 글루코스외의 특정 매개변수를 테스트하기 위한 테스트센서(32)와 같은 다른 물건을 디자인하도록 사용될 수도 있다. 마지막, 엔코드 정보에 마크된 단일 라벨의 사용은 프로세싱 비용과 재고에 대한 필요성을 감소시킨다. 라벨 프린팅을 위하여 단일 잉크가 요구되기 때문에 프로세싱 비용은 감소된다. 아날로그 설계에서는 다른 저항성을 갖는 각각의 몇 가지 전도잉크가 필요하다. 같은 라벨이 매 시간마다 생산되기 때문에 재고 비용은 최소화된다. 캘리브레이션 레벨이 결정되면, 디지탈 캘리브레이션 엔코드라벨(70)은 적절한 트레이스들을 컷팅하므로써 마킹된다. 내부링(74) 또는 외부링(76)에 적절한 트레이스 없이 프린팅 라벨에 의하여 엔코드될 수도 있다.
본 발명이 도면에서 도시한 발명의 실시예를 상세하게 설명하는 동안, 이들 상세한 설명은 첨부된 청구항에서 청구한 발명의 범주를 제한하지 않는다.
내용없음

Claims (10)

  1. 테스트샘플에서 피분석물의 농도를 결정하기 위한 시스템에 있어서,
    사용자 샘플을 받아들이는 센서수단과,
    소정의 매개변수값을 측정하는 소정의 테스트 시퀀스를 수행하기 위하여 상기 센서 수단에 응답하는 프로세서수단과,
    프로세서에 의하여 읽혀지며, 상기 소정의 테스트 시퀀스를 위한 프로세서에 의하여 이용되는 오토캘리브레이션 엔코드 정보를 제공하기 위해 상기 프로세서수단에 연결되어 센서수단과 결합하여 작동하는 오토캘리브레이션 코드수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오토캘리브레이션 코드수단은 동시성 위치와 캘리브레이션 코드를 정의하는 소정의 엔코드 비트패턴을 정의하는 복수의 전기접촉을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 오토캘리브레이션 엔코드 정보를 정의하는 상기 복수의 전기접촉은 상기 동시서위치를 정의하며 소정의 정보를 엔코딩하기 위하여 서로에 대하여 상대적인 위치에 놓이는 적어도 2개의 동시성 접촉을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 2개의 동시성 접촉은 갭 없음(no gap), 1개의 공간갭, 2개의 공간갭 그리고 3개의 공간갭의 동시성 접촉 사이에 다중 상대 위치 조합들 중 소정의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 오토캘리브레이션 엔코드 정보는 상기 센서수단에 의하여 지탱되는 라벨 위의 접촉들의 전기적인 상호연결 세트에 의하여 규정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 베이스부재와 커버부재에 의하여 형성된 덮개를 추가로 포함하며, 상기 커버부재와 상기 센서수단은 상기 센서수단을 받아들여 위치설정하도록 협력수단을 포함하며, 상기 베이스수단은 오토캘리브레이션 핀들의 소정의 수를 지지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 베이스부재와 상기 커버부재는 제1단부에 함께 피봇가능하도록 부착되고 마주보는 제2단부에 래치부재에 의하여 함께 고정되며, 상기 오토캘리브레이션 코드수단은 상기 오토캘리브레이션 엔코드 정보를 정의하며 다중 센서수단을 포함하는 패키지에 의하여 지탱되는 라벨을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 센서시스템 캘리브레이팅 방법에 있어서,
    사용자 샘플을 받아들이기 위한 센서와 소정의 매개변수값을 측정하기 위한 소정의 테스트 시퀀스를 수행하기 위한 프로세서를 갖는 센서시스템 제공 단계와,
    상기 센서를 가지고 캘리브레이션 엔코드 정보를 제공하는 단계와,
    상기 프로세서에 의하여 상기 캘리브레이션 엔코드 정보를 읽으며, 상기 소정의 테스트 시퀀스를 위한 상기 캘리브레이션 엔코드 정보를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서시스템 캘리브레이팅 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 센서를 갖는 상기 캘리브레이션 엔코드 정보 제공단계는 상기 센서를 수용하는 패키지상에 캘리브레이션 엔코드라벨을 규정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서시스템 캘리브레이팅 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 센서를 갖는 상기 캘리브레이션 엔코드 정보 제공단계는 상기 센서와 효과적으로 결합된 기질 위에 전기적 전도 캘리브레이션 엔코드 패턴을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서시스템 캘리브레이팅 방법.
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