KR20150116772A - 습도 센서 온도 보상을 위한 시스템, 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20150116772A
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로버트 오스틴 모스
닐 워렌 시버슨
다니엘 에이. 휴어
래리 알. 로스
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드와이어 인스투르먼쓰 인코포레이티드
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Abstract

온도 보상된 측정치를 제공하기 위한 습도 센서 장치를 개시한다. 제1 센서는 센서 장치의 하우징 내부에 구성되며, 제2 센서는 하우징 외부에 구성된다. 제1 센서는 제1 온도에서의 제1 상대 습도를 측정하며, 제2 센서는 외부의 제2 온도를 측정한다. 프로세서는 제1 센서 및 제2 센서에 대한 포화 압력을 결정하며, 제1 센서에 대한 상대 습도를 제1 센서에 대한 상대 습도와 제1 및 제2 센서의 포화 압력의 비율의 곱이 되도록 조정함으로써 제1 센서를 보상한다. 제1 센서 및 제2 센서의 출력에 타임-베이스드 필터 알고리즘을 적용함으로써 추가의 보상이 발생될 수 있다. 온도 센서는 실온을 결정하도록 보상될 수 있고, 보상된 온도는 정밀한 습도 보상을 위해 이용될 수 있다.

Description

습도 센서 온도 보상을 위한 시스템, 방법 및 장치{SYSTEM METHOD AND APPARATUS FOR HUMIDITY SENSOR TEMPERATURE COMPENSATION}
본 발명은 온도 및/또는 습도 센서에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 빌딩 자동화 시스템(building automation system, BAS) 어플리케이션을 위해 구성된 온도 및/또는 습도 센서를 위한 온도 보상에 관한 것이다.
BAS 마켓을 위한 다변수 센서(multi-variable sensor)의 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 이러한 목적을 위해 사용된 센서는 일반적으로 건물 구역에서의 벽에 장착되고, 온도, 습도, 이산화탄소(CO2) 및 휘발성 유기 화합물(volatile organic compound, VOC)과 같은 하나 이상의 센서를 포함한다. 이에 부가하여, 센서는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통해 통신하기 위한 성능을 요구할 수도 있다. 이들 감지 능력과 전자장치의 조합은 더 많은 전력을 요구하며, 따라서 센서를 수용하고 있는 월 마운트 케이스에서 더 많은 열이 발생된다.
습도 센서와 같은 어떠한 센서는 센서 주위의 온도차와 온도 기울기에 특히 민감할 수도 있다. 월 마운트 케이스 내에서 온도가 인위적으로 증가되는 때에, 이것은 내부 습도 센서의 온도를 상승시키고, 실내 습도에 관하여 오차를 야기할 수 있다. 전기적 및 열적 설계가 열의 증가를 최소화할 수는 있지만, 월 마운트 케이스 내부의 습도 센서를 월 마운트 케이스가 있는 실내의 실제 습도와 부합하도록 보상할 필요성이 있다.
이에 따라, 일례의 실시예 하에서, 온도-보상된 습도 센서 장치가 개시되며, 상기 온도-보상된 습도 센서 장치는, 센서 장치를 위한 하우징 내부에 배치되고 상기 하우징 내부의 제1 온도에서의 제1 상대 습도를 결정하도록 구성되는 제1 센서를 포함한다. 또한, 상기 센서 장치는, 상기 하우징 외부에 배치되고 상기 하우징 외부의 제2 온도를 결정하도록 구성되는 제2 센서를 포함한다. 또한, 상기 센서 장치는, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에 작동식으로 연결되고, 상기 제2 온도의 함수에 기초하여, 상기 제1 센서를 보상하도록 구성되는 프로세서를 포함한다.
또 다른 예의 실시예에서, 상기 센서 장치의 상기 제1 센서는 타임 베이스의 복수의 포인트(multiple points of a time base)를 따라 제1 온도에서의 제1 상대 습도를 결정하도록 구성되며, 상기 제2 센서는 타임 베이스의 복수의 포인트를 따라 제2 온도를 결정하도록 구성된다. 상기 프로세서는 타임 베이스의 복수의 포인트에 타임-베이스드 필터(time-based filter)를 적용하도록 구성될 수 있다.
또 다른 예의 실시예에서, 센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법이 개시되며, 상기 방법은, 제1 센서를 통해 센서 장치를 위한 하우징 내부의 제1 온도에서의 제1 상대 습도를 결정하는 단계와, 제2 센서를 통해 상기 하우징 외부의 제2 온도를 결정하는 단계와, 상기 제2 온도의 함수에 기초하여 상기 제1 센서를 보상하는 단계를 포함한다.
또 다른 예의 실시예에서, 상기 방법은, 상기 제1 센서에 대한 제1 포화 압력 및 상기 제2 센서에 대한 제2 포화 압력을 결정하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법에서의 상기 함수는 제1 포화 값과 제2 포화 값 간의 비율을 기반으로 하는 정정값을 포함한다. 상기 제1 센서를 보상하는 단계는, 상기 제1 센서에 대한 정정된 상대 습도값을 발생하는 단계를 포함하며, 상기 정정된 상대 습도값은 상기 제1 상대 습도와 상기 정정값의 곱(product)을 포함한다.
또 다른 예의 실시예에서, 상기 제1 온도에서의 제1 상대 습도는 타임 베이스의 복수의 포인트를 따라 결정되며, 상기 제2 온도는 타임 베이스의 복수의 포인트를 따라 결정된다. 타임 베이스의 복수의 포인트에 타임-베이스드 필터가 적용될 수 있다. 상기 타임-베이스드 필터는 타임 베이스의 복수의 포인트에 순차적으로 또는 대칭적으로 적용될 수 있다.
본 발명은 본 발명을 한정하려는 의도가 아니라 본 발명을 예로서 예시하기 위한 의도로 첨부 도면에 나타내어져 있으며, 이들 도면에서는 동일한 도면 부호가 유사한 구성요소를 나타내고 있다.
도 1은 주변 영역 온도 및 내부 온도를 고려하도록 구성되는 온도-보상된 습도 센서의 일례의 실시예를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 센서를 위한 처리 및 통신 구성을 예시하는 일례의 실시예를 도시하는 도면이다.
도 3은 온도 및 습도 감지를 위한 물리적 부품의 배치를 예시하는 도 1의 센서를 위한 일례의 모식도이다.
도 4는 기준 온도(실내 온도)에 대한 센서의 보상을 예시하는 일례의 그래프이다.
습도 센서 또는 습도계는 대기 중의 함수량(moisture content)을 측정하기 위해 이용되는 기구이다. 전형적으로, 습도 센서는 수분이 흡수됨에 따른 물질에서의 온도, 압력, 질량, 또는 기계적 또는 전기적 변화와 같은 몇몇 다른 양의 측정치에 의존한다. 교정, 계산 및 처리를 이용하면, 이들 측정된 양은 습도의 측정치로 될 수 있다. 습도차를 측정하기 위해 응축 또는 이슬점(dew point)의 온도, 또는 전기적 커패시턴스 또는 저항의 변화가 이용될 수 있다. 용량형 습도 센서의 경우에는, 폴리머 또는 금속 산화물 재료의 유전 상수에 미치는 습도의 영향이 측정된다. 저항형 습도 센서의 경우에는, 습도로 인한 재료의 전기 저항의 변화가 측정된다. 전형적인 재료는 염분(salt)과 도전성 폴리머를 포함할 수 있다. 저항형 센서의 경우에는, 재료 성질이 습도와 온도 둘 모두에 좌우될 수 있으며, 이것은 센서가 온도 센서와 합쳐질 수 있다는 것을 의미한다. 열전도율 습도 센서와 같은 다른 센서에서는, 습도로 인한 공기의 열전도율의 변화가 측정된다. 이들 센서는 상대 습도보다는 절대 습도를 측정할 수 있다. 다른 센서는 건습계(psychrometer)를 포함하며, 이 건습계는 건식 온도계(dry thermometer)와, 삭(sock) 또는 윅(wick) 상의 물로 수분을 유지할 수 있는 습식 온도계(wet thermometer)를 포함할 수 있다. 이들 온도계는 때때로 각각 건구(dry-bulb) 온도계와 습구(wet-bulb) 온도계로 지칭된다. 물의 어는점 위의 온도에서, 윅으로부터의 물의 증발(evaporation)은 온도를 낮추며, 이로써 습구 온도계는 건구 온도계의 온도보다 낮은 온도를 보여줄 수 있다. 상대 습도는 건구 온도계에서 결정된 주변 온도와, 습구 온도계 및 건구 온도계에서 결정된 바와 같은 온도들의 차이로부터 계산될 수 있다. 상대 습도는 또한 마이크로컨트롤러를 통해 건습계 테이블, 차트 또는 스케일 상의 습구 온도와 건구 온도의 교차점(intersection)을 처리하고 위치를 확인함으로써 결정될 수도 있다. 2개의 온도계는 공기가 완전하게 포화되는 때에 일치하며, 차이가 클수록 공기가 더 건조하게 된다.
사용되는 습도 센서의 유형에 상관없이, 본 발명은 온도 성분(temperature component)을 활용하는 어떠한 습도 센서에도 적용된다. 도 1을 참조하면, 센서(102)가 실내, 인클로저, 또는 기타 영역이어도 되는 구역(101)에 위치되는 일례의 실시예가 개시되어 있다. 센서(102)는 월 마운트, 전자 회로부(103), 및 내부 센서/서미스터(thermistor)(105)를 포함하는 센서 회로부(104)를 포함할 수 있는 케이스를 포함한다. 센서(102)는 제2 센서/서미스터(106)를 포함하는 것이 이로우며, 이 제2 센서/서미스터는 서모커플(thermocouple) 또는 임의의 다른 적합한 수단을 활용하여 전자 회로부(103) 및 센서 회로부(104)에 연결될 수 있다. 당업자는, 회로부(103, 104) 및 센서/서미스터(105)가 도 1에 별도의 블록으로서 도시되어 있지만, 회로부 및 센서는 전자 설계자의 필요에 따라서는 하나의 회로, 회로 보드 또는 기판에 통합될 수도 있고, 또는 이와 달리 복수의 상이한 부품으로 분리될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
센서 회로부(104)는 내부 습도 센서 및 본 실시예에서 월 마운트 케이스 내의 온도를 포함하는 국부 온도를 측정하도록 구성된 관련 온도 센서(105)를 포함할 수 있다. 정상 작동 조건 하에서, 케이스의 내부 온도 T1은 내부 전자장치에 의해 상승되며, 이것은 실내 습도(RH)에 대한 습도 센서에서의 오차를 야기할 수 있다. 이에 따라, 일실시예 하에서, 제2 온도 센서(106)는 실온을 정확하게 측정할 수 있도록 월 마운트 케이스 인클로저(102)를 통과하여 연장된다. 센서/서미스터(106)를 위한 서모커플은 소형인 것이 바람직하며, 작동을 위해 2개의 와이어를 요구하여야 하며, 이로써 서모커플은 월 마운트 케이스(102)의 에지 아래에 용이하게 위치되고 쉽게 보이지 않도록 될 수 있다. 이와 달리, 더모커플은 와이어를 보호하고 시야에서 은닉하기 위해 2차 용기(encasement)에 의해 덮여질 수도 있다.
도 1의 실시예에서는, 제2 (외부) 온도 센서(106)는 인클로저(102) 내의 센서 측정치에서의 잠재적인 부정확도를 보상하기 위해 이용될 수 있다. 이 예시예 하에서, 센서 배치는 소정의 온도에서의 일정 부피의 공기에 존재하는 수증기의 실제량 대 그 온도에서 공기가 유지할 수 있는 최대량의 비로서 정의될 수 있는, 백분율로 표현되는, 상대 습도를 측정하도록 구성된다. 따뜻한 공기가 시원한 공기보다 더 많은 수증기를 유지할 수 있으므로, 특정한 양의 수증기는 시원한 공기에서보다 따뜻한 공기에서 더 낮은 상대 습도를 산출할 것이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 센서(102)는 센서(102)를 둘러싸는 영역 101의 온도(T2)에서의 상대 습도(RH2)를 측정하기 위해서 영역 102의 온도(T1)에서의 상대 습도(RH1)를 고려하고 보상할 필요가 있다. 센서(102)의 상대 습도는 아래에 의해 결정될 수 있다:
RH(T1) = Pp/P(T1)sat
여기서, RH(T1) = 상대 습도 및 온도(T1)
Pp = 공기 내의 물의 분압
P(T1)sat = 온도 T1에서의 물의 포화 압력
이 비례로부터, 상대 습도와 실온(RH(T2))의 관계는 다음과 같이 표현될 수 있다:
RH(T1)*(P(T1)sat/P(T2)sat) = RH(T2)
여기서, P(T)sat는 유일하게 온도의 함수이다. 이에 따라, 영역 101의 온도 및 상대 습도는, 센서(104)에 의해 결정된 상대 습도 및 온도(RH(T1))를 취하고, 이것을 센서(104)에 의해 결정된 온도 T1에서의 물의 포화 압력과 센서(106)에 의해 결정된 온도 T2에서의 물의 포화 압력 간의 비율 P(T1)sat/P(T2)sat의 곱으로 함으로써 정확하게 결정될 수 있다. 도 1에서의 수증기의 포화 압력에 관하여서는, 이것은 다음과 같이 표현될 수 있다:
P(T)sat = e(77.3450 + 0.0057 T - 7235 / T) / T8.2
여기서, P(T)sat = 온도 T(K)에서의 수증기 포화 압력(Pa)
e = 상수 2.71828, 및
T = 수분이 있는 공기의 건구 온도(dry bulb temperature)(K)
위에서 설명한 본 실시예는 내부 열이 전자 부품(전류 루프 등)의 동작의 변화로 인해 변화되는 경우에도 특히 정체된 환경(stagnant environment)에서 습도를 보상하는 이점이 있다. 그러나, 대부분의 영역(사무실 공간과 같은)에서의 공기 흐름은 팬(fan)과 기타 공기 이동 시스템이 임의의 시각에 공기흐름을 변화시키므로 동적이다. 상이한 온도의 기류(air stream)(들)가 월 마운트 케이스를 통과하면, 외부 센서/서미스터(106)는 월 마운트 케이스의 내부 습도 센서(T1)보다 훨씬 빠르게 반응할 것이다. 이 동적 변화는 습도의 극단적인 오차를 야기할 수 있어서, 시스템의 다른 요소들로 하여금 잘못되게 관여하게 한다.
이러한 오차를 보상하기 위해, 센서 신호에 대해 추가의 처리가 요구될 수 있다. 도 2를 참조하면, 하나 이상의 습도 센서(201) 및 온도 센서(202)로부터의 입력을 포함하는 일례의 센서 블록도 구성이 도시되어 있다. 도 1의 듀얼-센서 구성은 도 2의 실시예에서 합쳐질 수도 있고, 또는 각각의 센서의 판독치(RH(T1), RH(T2))를 수용하도록 별도의 회로를 가질 수도 있다. 습도 센서(201) 및 온도 센서(202)로부터의 신호는 다중화되고 디지털 변환을 위한 아날로그-디지털(A/D) 변환기(204)에 전송되고, 디지털 신호 처리기(DSP)(205)에서 처리될 수 있다. DSP(205)는 모든 센서 처리를 담당하는 범용의 또는 전용의 프로세서를 포함할 수 있다. 이와 달리, DSP(205)는 중앙 처리 장치와 통신하는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. DSP 및 센서 설정은 설정 모듈(208)에 의해 제어되거나 및/또는 교정될 수 있으며, 설정 모듈(208)은 EEPROM과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. DSP(205)로부터의 출력은 레지스터(206)에 저장될 수 있고, 출력/통신 모듈(207)에 포워딩될 수 있다.
출력/통신 모듈(207)은 센서 출력(OUT)을 센서와 통신하게 될 수 있는 기타 디바이스 또는 주변장치에 통신하도록 구성된다. 일실시예에서, 출력/통신 모듈(207)은 전이중 방식(full duplex mode)으로 동작할 수 있는 동기식 시리얼 데이터 링크인 시리얼 페리퍼럴 인터페이스를 포함한다. 이 실시예에서, 센서는 다른 센서 또는 디바이스와 마스터/슬레이브 모드로 통신할 수 있으며, 여기서 마스터 디바이스는 데이터 프레임을 개시할 수 있다. 복수의 슬레이브 디바이스는 개별 슬레이브 선택 라인으로 허용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 출력/통신 모듈(207)은 센서로 하여금 EIA-232 또는 EIE-285 프로토콜을 이용하여 다수의 디바이스들 간에 데이터 패킷을 통신하도록 하는 모드버스 인터페이스(Modbus interface)를 포함한다. 프로토콜은 데이터를 싱글 포인트(1-비트, 코일즈) 또는 16-비트 데이터 레지스터 중의 어느 하나로서 전송하기 위한 인코딩 방식 및 펑션 코드(function code)를 정의한다. 이 기본 데이터 패킷은 그리고나서 Modbus ASCII, RTU, 또는 TCP를 위한 프로토콜 사양에 따라 인캡슐레이션된다. 또 다른 예의 실시예에서, 출력/통신 모듈(207)은 이더넷 기반의 ASHRAE(American Society for Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers) 표준인 BACnet 인터페이스 또는 "Building Automation and Control net"을 포함한다. 이 프로토콜은 발열, 환기(ventilation), 에어 컨디셔닝 및 냉각(HVAC&R)의 모니터링 및 제어를 위해 이용되는 장치와 센서를 위한 데이터 통신 서비스를 정의한다. BACnet은 디바이스들 간에 인코딩된 바이너리, 아날로그 및 알파뉴메릭 데이터를 운반하기 위한 포괄적 세트의 메시지를 제공한다. 어플리케이션의 요구에 따라서는 다른 통신 프로토콜이 마찬가지로 이용될 수도 있다는 것을 당업자라면 이해할 것이다. 도 2의 일실시예에서, 출력/통신 모듈(207)로부터의 출력은 DSP(205) 및/또는 센서(201-202)의 동작을 조정하거나 또는 교정하기 위해 설정 모듈(208)에 의해 피드백될 수도 있다.
도 2의 구성을 이용하면, 전술한 영역에서의 공기 흐름으로 인한 온도차가 센서 판독을 위한 타임-베이스드 필터 알고리즘(time-based filter algorithm)을 이용하여 정정될 수 있다. 일례의 이동 평균 필터(moving average filter)는 출력 신호에서의 각각의 포인트를 발생하기 위해 센서 입력 신호로부터의 다수의 포인트들을 평균화함으로써 동작한다. 이것은 다음과 같이 알고리듬으로(algorithmically) 표현될 수 있다:
Figure pat00001
여기서, x()는 센서 입력 신호이고, y()는 출력 신호이며, M은 평균에서의 포인트의 수이다. 그러므로, 일례로서, 5 포인트 이동 평균 필터에서, 출력 신호에서의 센서 신호 포인트 10은 아래에 의해 주어진다:
Figure pat00002
이와 달리, 입력 신호로부터의 포인트의 그룹은 출력 포인트 주위에서 대칭적으로 선택될 수 있으며, 이것은 아래의 결과를 발생한다:
Figure pat00003
, 또는
Figure pat00004
이에 따라, 내부 습도 센서(105)(T1)에 맞추어 조정하기 위하여(to align with) 반응 시간을 효과적으로 낮추기 위해 외부 센서/서미스터(106)(T2)의 값에 타임 베이스 필터(또는 "롤링 평균(rolling average)")가 할당될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 2개의 센서(105, 106) 간의 온도차는 경계 조건으로서 스타트업과 정체 공기(stagnant air)에서의 최대 온도차 간의 최대 차이로 제한될 수 있다. 이것은 케이스와 전자장치가 실온으로 냉각되는 때에 T1과 T2 간의 온도차를 기록함으로써 결정될 수 있다. 전자장치에 전원을 공급한 후, 2개의 온도가 즉각적으로 기록되고, 둘 모두의 저항기를 실온으로 조정하기 위해 이용된다. 그리고나서, 전자장치는 내부 습도 센서 및 서미스터를 정체 공기의 최대 온도로 가열하도록 허용되며, 온도가 다시 기록된다. 이 차이는 전자장치 발열에 의해서만 야기된 최대 온도차로서 DSP(205)를 위해 이용될 수 있으며, 이것은 여기에서 개시된 센서를 보상하는데 도움을 줄 수 있다. 영역에서의 동적 에어 커런트(air current)가 내부 전자장치 발열에 관련되지 않은 훨씬 더 큰 온도차를 야기할 수 있다. 이에 따라, 이들은 결정된 한계치에서 벗어난 온도차로서 무시될 수 있다. 위의 타임-베이스드 필터의 변화율(rate of change of the time-based filter)은 작은 온도차가 큰 차이보다 빨리 반응하도록 2개의 온도 센서들 간의 차이를 위해 조정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 도 1의 센서 구성을 위한 일례의 개략적 예시가 제공되어 있다. 여기서, 월 마운트 케이스(302)는 주변 실온 T2와 이 T2에서의 실내 습도 RH2에 대한 경계를 생성하는 영역 또는 실내 지역(101)에 포함된다. 월 마운트 케이스(302)는 온-보드 온도 센서(307)를 갖는 상대 습도 센서(307)를 포함하며, 둘 모두의 센서는 전자 부품(304) 및 CO2 센서(303)로부터의 열 에너지에 의해 가열됨에 따라 상승된 내부 박스 온도 T1으로 될 수 있다. 제2 온도 센서(306)는 주변 온도 T2를 측정하기 위해 월 마운트 케이스(302) 내의 구멍(305)의 밖으로 연장되며, 케이스(302)로부터의 열전도를 최소화하기 위해 3개의 핑거(finger)를 갖는 서미스터 마운팅 인서트(305)에 의해 케이스 벽부로부터 추가로 격리될 수 있다. 와이어(308)가 센서(306)를 전자장치 보드(304)에 연결한다.
어떤 실시예에서, 온도 센서(306)는 벽 온도(302)에 의해 실온 위로 상승될 수 있다. 이 경우, 온도 센서(307, 306)는 실온(101)을 추정하기 위해 이용될 수 있다. 센서(306, 307)로부터의 보상된 온도는 그 후 실내(101)의 포화 압력을 결정하고 실내 습도(101)에 대해 내부 습도(104)를 보상하기 위해 이용될 수 있다. 온도 센서(306, 307)는 내부 가열이 발생하기 전의 센서(102)의 스타트업 시의 실온으로 교정될 수 있다. 도 4는 기준 (실내) 온도에 대한 센서의 보상을 예시하는 일례의 그래프를 제공한다. 여기에서, 센서는 서로에 대해 그리고 실온으로 정규화되고, 기울기(점선)가 실온(Tref)에 대해 Tout을 매우 정확하게 보상하기 위해 이용될 수 있다. 라인 401 내지 405는 2개의 센서에서의 차이와 Tout과 실온(Tref) 간의 차이 간의 온도 측정치를 나타낸다. 이 기울기는 여러 센서에 대해 실험적으로 결정되며, 시험 센서를 통한 최상의 알맞는 라인의 기울기가 이 구성을 이용하는 모든 생산 센서에 이용된다. 추정된 실온은 달성된 기울기
Figure pat00005
에 의해 결정된다. 다음으로, Tin과 Tout이 측정되며, 실온이 아래의 식에 의해 결정된다:
Figure pat00006
그러므로, 예컨대 그래프로부터 m=1.1333에 대해,
Tin - Tout = 1C 이고 Tout = 20C이면,
Troom = 20C - 1.1333*1C = 18.86C
Troom 추정치는 RH 센서를 높은 정확도로 보상하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 구성은 RH가 증가할 때에 RH 측정치의 백분율이 온도에 의해 크게 영향을 받음에 따라 RH를 효과적으로 보상할 수 있다. 예컨대, 온도에서의 0.5C 오차는 통상적으로 60% RH에서는 RH에 있어서의 2% 오차를 야기할 것이다. 보상된 온도는 실내(101)의 상대 습도(RH)에 대해 상대 습도(RH1)(104)를 보상하기 위해 추가로 이용될 수 있다.
적어도 하나의 예시 실시예가 전술한 상세한 설명에 제공되어 있지만, 다수의 변형이 존재한다는 것을 이해하여야 한다. 본 명세서에 설명된 예시 실시예는 본 발명의 범위, 응용 가능성 또는 구성을 어떠한 방식으로도 제한하려는 것은 아니다. 그 보다는, 전술한 상세한 설명은 개시된 실시예를 구현하기 위한 편리하고 유용한 로드맵을 당업자에게 제공할 것이다. 본 발명의 범위 및 그 등가 구성에서 벗어나지 않고서도 구성요소의 기능 및 배치에 있어서 다양한 변화가 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (17)

  1. 온도-보상된 습도 센서 장치에 있어서,
    센서 장치를 위한 하우징 내부에 배치되며, 상기 하우징 내부의 제1 온도에서의 제1 상대 습도를 결정하도록 구성되는 제1 센서;
    상기 하우징 외부에 배치되며, 상기 하우징 외부의 제2 온도를 결정하도록 구성되는 제2 센서; 및
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에 작동식으로 연결되며, 상기 제2 온도의 함수에 기초하여, 상기 제1 센서를 보상하도록 구성되는 프로세서
    를 포함하는 온도-보상된 습도 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 센서에 대한 제1 포화 압력 및 상기 제2 센서에 대한 제2 포화 압력을 결정하도록 구성되는, 온도-보상된 습도 센서 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 함수는 제1 포화 값과 제2 포화 값 간의 비율을 기반으로 하는 정정값(corrective value)을 포함하는, 온도-보상된 습도 센서 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 센서에 대한 정정된 상대 습도값을 발생함으로써 상기 제1 센서를 보상하도록 구성되며, 상기 정정된 상대 습도값은 상기 제1 상대 습도와 상기 정정값의 곱(product)을 포함하는, 온도-보상된 습도 센서 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서는 타임 베이스의 복수의 포인트(multiple points of a time base)를 따라 제1 온도에서의 제1 상대 습도를 결정하도록 구성되며,
    상기 제2 센서는 타임 베이스의 복수의 포인트를 따라 제2 온도를 결정하도록 구성되는,
    온도-보상된 습도 센서 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는 타임 베이스의 복수의 포인트에 타임-베이스드 필터(time-based filter)를 적용하도록 구성되는, 온도-보상된 습도 센서 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 타임-베이스드 필터 상기 타임 베이스의 복수의 포인트에 순차적으로 적용하도록 구성되는, 온도-보상된 습도 센서 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 타임-베이스드 필터 상기 타임 베이스의 복수의 포인트에 대칭적으로 적용하도록 구성되는, 온도-보상된 습도 센서 장치.
  9. 센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법에 있어서,
    제1 센서를 통해 센서 장치를 위한 하우징 내부의 제1 온도에서의 제1 상대 습도를 결정하는 단계;
    제2 센서를 통해 상기 하우징 외부의 제2 온도를 결정하는 단계; 및
    상기 제2 온도의 함수에 기초하여 상기 제1 센서를 보상하는 단계
    를 포함하는, 센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 센서에 대한 제1 포화 압력 및 상기 제2 센서에 대한 제2 포화 압력을 결정하는 단계를 더 포함하는, 센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 함수는 제1 포화 값과 제2 포화 값 간의 비율을 기반으로 하는 정정값을 포함하는, 센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 센서를 보상하는 단계는, 상기 제1 센서에 대한 정정된 상대 습도값을 발생하는 단계를 포함하며, 상기 정정된 상대 습도값은 상기 정정값의 곱을 포함하는, 센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 온도에서의 제1 상대 습도는 타임 베이스의 복수의 포인트를 따라 결정되며,
    상기 제2 온도는 타임 베이스의 복수의 포인트를 따라 결정되는,
    센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    타임 베이스의 복수의 포인트에 타임-베이스드 필터를 적용하는 단계를 더 포함하는, 센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 타임-베이스드 필터는 타임 베이스의 복수의 포인트에 순차적으로 적용되는, 센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 타임-베이스드 필터는 타임 베이스의 복수의 포인트에 대칭적으로 적용되는, 센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 제2 센서를 통해 상기 하우징 외부의 실온을 결정하는 단계; 및
    결정된 실온에 기초하여 추가로 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 보상하고 상기 제1 상대 습도를 보상하는 단계
    를 더 포함하는, 센서 장치를 위한 온도-보상된 습도 감지 방법.
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