(57)【要約】圧力センサに連結された制御システムが圧力センサを較正する。制御システムは容量値と、比較においてサンプル圧力センサによって生成される第１の較正機構とを比較するために、対応する複数の印加電圧での複数の容量値を測定できる。比較に応答して第１の較正機構を調整することによって最終較正機構を生成できる。未知の差圧が圧力センサのダイアフラムに加えられることができる。次に、未知の差圧での容量を測定できる。最終較正機構を利用して、該測定された容量値での差圧が検索される。
2008527329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量性圧力センサを較正する方法であって、
判定された差圧で該圧力センサのダイアフラムに第１の複数の電圧を印加する工程と、
該第１の複数の電圧で該ダイアフラムの複数の容量値を測定する工程と、
該測定された複数の容量値を圧力センサ較正機構に変換する工程とを含む方法。
【請求項２】
変換工程はさらに、サンプル圧力センサに印加された差圧値および該サンプル圧力センサに印加された第２の複数の電圧の少なくとも１つに基づいて生成された基本較正アルゴリズムを調整する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記圧力センサ較正機構は前記第１の複数の電圧に関連する前記測定された容量値と前記第２の複数の電圧に関連する前記測定された容量値との比較に基づく前記基本較正アルゴリズムを調整する工程を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記判定された差圧は約ゼロの差圧値を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の複数の電圧は約ゼロの電圧値を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
容量性圧力センサを較正する方法であって、
該圧力センサの第１の差圧値および該圧力センサに印加された第１の電圧値に基づいて第１の較正機構を生成する工程と、
第２の差圧で該圧力センサのダイアフラムに第２の複数の電圧を印加する工程と、
該第２の複数の電圧で該ダイアフラムの複数の容量値を測定する工程と、
該測定された複数の容量値を用いて第２の較正機構を生成するために該第１の較正機構を調整する工程とを含む方法。
【請求項７】
前記第１および第２の較正機構の少なくとも１つはグラフ、表、および方程式の少なくとも１つである請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の較正機構を生成するために前記第１の差圧値が印加されると、前記圧力センサでの前記第１の差圧の少なくとも１つは約ゼロである請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の較正機構を生成するために前記第１の差圧値が印加されると、前記圧力センサに印加される前記第１の電圧値の少なくとも１つは約ゼロである請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
圧力センサのダイアフラムに複数の電圧を印加する工程と、
該複数の電圧に対応する第１の複数の容量値を測定する工程と、
第１の複数の容量値と、比較において様々な差圧と様々な印加電圧の少なくとも１つに露出されるサンプル圧力センサによって生成される第１の較正機構とを比較する工程と、
該比較に応答して該第１の較正機構を調整することによって第２の較正機構を生成する工程と、
該圧力センサの該ダイアフラムに未知の差圧を印加する工程と、
該未知の差圧に関連する第２の容量値を測定する工程と、
該未知の差圧値を判定するために該測定された第２の容量値での該第２の較正機構から差圧値を検索する工程とを含む、圧力センサを較正する工程からなる方法を実行するプログラム命令を有するコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１１】
前記第１および第２の較正機構の少なくとも１つはグラフ、表、および方程式の少なくとも１つである請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記様々な差圧に約ゼロの印加電圧値が印加される請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記様々な電圧に約ゼロの差圧値が印加される請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
ダイアフラムを有する圧力センサと、
該圧力センサを較正するための制御システムとを備えるシステムであって、
該制御システムは、
該圧力センサのダイアフラムに複数の電圧を印加し、
該複数の印加電圧に対応する第１の複数の容量値を測定し、
第１の複数の容量値と、比較において様々な差圧と様々な印加電圧の少なくとも１つに露出されるサンプル圧力センサによって生成される第１の較正機構とを比較し、
該比較に応答して該第１の較正機構を調整することによって第２の較正機構を生成し、
該圧力センサの該ダイアフラムに未知の差圧を印加し、
該未知の差圧に関連する第２の容量値を測定し、
該未知の差圧値を判定するために該測定された第２の容量値での該第２の較正機構から差圧値を検索するシステム。
【請求項１５】
前記様々な差圧に約ゼロの印加電圧値が印加される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記様々な電圧に約ゼロの差圧値が印加される請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
ダイアフラムを有する圧力センサと、
該ダイアフラムの既知の非ゼロ差圧を用いることなく該圧力センサを較正する手段とを備えるシステム。
【請求項１８】
前記較正手段は前記圧力センサに連結された制御システムを含む請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記制御システムは較正機構を生成するために複数の対応する印加電圧で複数の容量値を測定する請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記複数の容量値は前記圧力センサの圧力範囲にわたって少なくとも２倍に変化する請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記圧力センサは前記制御システムに無線接続するワイヤレスコネクタを含む請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は２００４年２月１９日に出願された特許出願第・・・／・・・号、整理番号７２６８「容量性関数発生器」の関連出願である。
本出願は一般にダイアフラムを含む圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ある種の工業、商業、航空宇宙および軍事システムは（気体を含む）流体の処理用に信頼性のある圧力センサに依存している。圧力センサは異なる多様な分野の領域で流体圧を測定するために使用される。最近の傾向ではメソテクノロジーの利用が増大している。メソテクノロジーは比較的小型のデバイスを使用し、圧力センサ内のダイアフラムを動かすために静電力を利用する。静電力は、通常は選択された壁および／またはダイアフラムに装着される２対の電極に電圧を印加することによって加えられることが多い。静電力によって対の電極間に牽引力が生じ、それが選択された壁またはダイアフラムを互いの方向に移動させる。
【０００３】
圧力センサの製造時に、これらが工場で調整または較正されることがある。各圧力センサの調整に関連するコストが生じ、それは場合によっては圧力センサの製造コストを上回ることがある。しかし、圧力センサの一次調整なしでは、現在の諸条件では圧力センサが不正確になることがある。
【０００４】
工場での精密な調整にも関わらず、圧力センサのダイアフラムも機械的応力、老化、および温度、湿気、および大気圧のような多数の環境要因によって損なわれることがある。その結果、圧力センサの精度が「現場」で損なわれることがある。
【０００５】
図中、同様の参照文字は幾つかの図面を通して同一の、または対応する構成部品およびユニットを示す。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
図１は実施例に基づく圧力センサ１１０および制御システム１２０を含むシステム１００の断面側面図を示している。圧力センサ１１０はハウジング１３０、ダイアフラム１４０、流体入口１５０、および通気口１６０または流体出口を含んでいる。圧力センサ１１０は以下により詳細に記載するように、導入された流体についてセンサ内の差圧を測定するためにダイアフラム１４０を利用できる。
【０００７】
ハウジング１３０はプラスチック、セラミック、シリコンなどの適宜の任意の準剛性または剛性材料から製造されることができる。しかし、ハウジングのボデー１３０はＵＬＴＥＭ（商標）（マサチューセッツ州ピッツフィールドのジェネラル・エレクトリック・カンパニーから入手可能）、ＣＥＬＡＺＯＬＥ（商標）（ニュージャージー州サミットのヘキスト・セラニーズ・コーポレーションから入手可能）、ＫＥＴＲＯＮ（商標）（ペンシルバニア州リーディングのポリマー・コーポレーションから入手可能）のような高温プラスチックまたはその他の適宜のプラスチック材料を鋳造することによって製造してもよい。
【０００８】
ハウジング１３０は第１の内壁１９０と第２の内壁１９５とを含んでいる。説明目的で、第２の内壁１９５はほぼ平坦であるように示されている。しかし、第２の内壁１９５は用途に応じて他の形状のものでよい。例えば、第２の内壁１９５は、例えばダイアフラム１４０が第２の内壁１９５に吸着拘束されることを防止するため、へこみまたはダイアフラム１４０に対して突出する異なる領域を有していてもよい。所望ならば湾曲形状を含む別な形状を用いてもよい。第１の内壁１９０は断面が円錐形または湾曲線状であるように示されているが、用途に応じて他の形状のものでよい。
【０００９】
図示した実施形態ではダイアフラム１４０はハウジング内に格納されている。ダイアフラム１４０はハウジングの第２の内壁１９５に面する第１の表面１７０と、第１の内壁１９０に面する第２の表面１８０とを有している。
【００１０】
ダイアフラムは、ダイアフラムがいったん変形するとこれを第２の内壁１９５の方向に引き戻す復元力を生ずるような材料、形状のものでよく、または配置されればよい。ダイアフラム１４０は弾性、反発性、可撓性、またはその他の弾力性がある適宜どの材料から製造されてもよい。ダイアフラム１４０はＫＡＰＴＯＮ（商標）（デラウエア州ウィルミントン、Ｅ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール社から入手可能）、ＫＡＬＡＤＥＸ（商標）（デラウエア州ウィルミントン、ＩＣＩフィルムから入手可能）、ＭＡＩＬＡＲ（商標）（デラウエア州ウィルミントン、Ｅ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール社から入手可能）のようなポリマー、またはその他の適宜の材料から製造すればよい。
【００１１】
ポリマーをベースにした基板および／またはダイアフラムを使用すれば圧力センサを安価に製造でき、軽量であり、かつ／または小型の携帯用途に適し、または使い捨てまたは再利用可能な用途にさえ適している。
【００１２】
ハウジング１３０は第２の内壁１９５に沿った流体入口１５０と、円錐形の内壁１９０の先端部の通気口１６０とを含んでいる。通気口１６０は大気圧、基準圧または真空圧用に構成してもよい。
【００１３】
ハウジングの内壁１９０、１９５は流体入口１５０と流体連通する流体室１５５を形成する。圧力センサ内の差圧は圧力センサの流体入口１５０での入口圧力と圧力センサの通気口１６０での基準圧との差を含んでいる。流体室１５５内の差圧は、監視される流体の圧力が変化すると変化する。ダイアフラム１４０は、後により詳細に記載するように、流体室１５５内の圧力の変化（または差圧）の結果、それに比例して撓む。ダイアフラムと内壁１９０との間の流体室１５５内の流体は空気のような誘電物質でよい。容量は例えば誘電層２１０および２４０と接触する領域によって支配されるので、容量は誘電物質の誘電率に感応しないことがある。別の実施形態では、流体室内の流体は誘電物質でなくてもよく、導電物質でもよい。
【００１４】
ダイアフラムの第２の表面１８０に沿って、制御システム１２０と連結されるために圧力センサから延びる第１の電極２２０を形成する第１の金属電極層２００が配置されている。内壁１９０に沿って、制御システム１２０と連結されるために圧力センサから延びる第２の固定電極２４５を形成する第２の金属電極層２３０が配置されている。制御システム１２０はアースも含んでいてもよい。圧力センサと制御システムとが無線連結されるように、圧力センサ１１０および制御システム１２０は各々ワイヤレス接続部を含んでいてもよい。ある実施形態では、圧力センサおよび／または制御システムは周波数および／または静電データ伝送のためのアンテナ、コイルおよび／またはプレートを含んでいる。アンテナは例えばダイアフラムの第１の表面１７０または第２の表面１８０上にプリントまたはエッチングされることができる。アンテナはオプションでハウジング１３０上で金属化されてもよい。制御システムの無線接続部は半田付け、スナップイン機構、規格のファスナーおよび／または導電性接着剤によって取り付けられてもよい。
【００１５】
第１の金属電極層２００に沿って第１の誘電絶縁層２１０が配置されている。第２の金属電極層２３０に沿って第２の誘電絶縁層２４０が配置されている。低温有機および無機誘電体のような誘電体を起動電極２２０と２４５との間の絶縁体として使用してもよい。誘電体は電極２２０、電極２４５または双方にコーティングしてもよい。
【００１６】
ダイアフラム１４０上の導電性コーティングをパターン形成することによって金属層２００、２３０を備えてもよい。例えば、電極２００を金属のプリント、めっきまたはＥＢ溶着によって形成してもよい。場合によっては、電極層を当業界で知られているようなドライフィルムレジストを用いてパターン形成してもよい。電極２４５をハウジングボデー１３０の壁１９０に備えるために同じ、または同類の技術を利用してもよい。
【００１７】
ダイアフラム１４０に静電的な圧力を印加するために制御システム１２０を用いて電極２２０、２４５の両端間に電圧差を印加すると、ダイアフラムの移動が誘発される。ダイアフラムは起動状態で、電極２００と２３０との間の吸引静電力を介して固定電極に向かって撓むことができる。静電力は可変強度のものでよいが、ダイアフラム１４０を壁１９０に向かって変形させるに充分な強度であり、特定の実施形態では、ダイアフラムが壁１９０に係合するような強度でもよい。実際には、印加された電圧が静電的な圧力をもたらす。すなわち、静電的な圧力は、差圧により誘発される変形と同様であるが必ずしも同じではない態様でダイアフラムを変形させる。電圧が低下、または終了されると、ダイアフラム１４０の復元力がダイアフラムを図１に示すような非起動状態で第２の壁１９５の方向に引き戻す。それに加えて、かつ／またはその代替として、流体入口１５０を通してダイアフラムに実際の流体圧を直接加えると、ダイアフラムは移動される。
【００１８】
ダイアフラム１４０は、実際の差圧の場合、電圧を介してダイアフラム１４０に同じ量の圧力が加えられる場合よりも広い領域にわたって内壁１９０に接触することがある。ダイアフラムは実際に圧力が加えられる間は比較的丸みを帯び、電圧印加圧（または静電的な圧力）中は比較的平坦であることがある。電圧が印加された場合にダイアフラムに加わる有効圧は、実際の圧力がダイアフラムに加えられる場合と比較してそれほど均一ではない。このように、ダイアフラムの形状はそれぞれの場合に応じて実質的に同じではないことがあり、したがって本明細書で定義される第１および第２の較正曲線、アルゴリズムおよび／または機構は同じではないことがある。しかし、本明細書で定義される第１および第２の較正曲線、アルゴリズムおよび／または機構は本明細書に記載のように関連している。
【００１９】
第１の内壁１９０およびダイアフラム１４０は、非起動状態で、ダイアフラム上の固定電極２４５と電極２２０との間の分離間隔が、室１５５の縁部の近傍では室の中央での電極間の間隔と比較して小さくなるように構成されてもよい。第１の内壁１９０は、固定電極２４５が電極２２０のより近傍に位置するように湾曲されてもよい。それは、電圧が電極２２０と２４５との間に電圧が印加された場合に、ダイアフラム１４０を転動動作で内壁１９０の方向に引き込むことに役立つ。このような転動動作は圧力センサの効率を高め、利用される電圧を低減することに役立つ。
【００２０】
図２は圧力センサ用の較正機構を判定するための工程３００の実施例を示している。
ブロック３１０で、差圧の関数としての容量が複数のサンプル圧力センサごとに測定される。容量は第１の印加電圧での差圧範囲で測定される。各々の容量測定について、第１の印加電圧は例えばゼロのような固定値でよい。各々のサンプル圧力センサに加わる差圧範囲について、複数の容量値が生成される。サンプル圧力センサには２つまたはそれ以上の圧力センサがあってもよい。
【００２１】
ブロック３２０で、加えられる差圧およびその結果としての別のセンサの測定容量値を用いて、各増分容量値でセンサの平均差圧が計算される。ブロック３６０に関連して記載されるように、差圧曲線は容量と平均差圧との対比で判定されてもよい。
【００２２】
ブロック３３０で、電圧の関数としての容量が複数のサンプル圧力センサについて測定される。容量は差圧における電圧範囲について測定される。差圧は各々の容量測定について例えば約ゼロである固定値でよい。ゼロ差圧は、定義された電圧は定義された圧力よりも圧力センサを較正するために一般にダイアフラムに供給し易いので、比較的容易に定義される較正ポイントである。各々のサンプル圧力センサごとに印加される複数の電圧について複数の容量値が生成される。サンプル圧力センサはブロック３１０でのサンプル圧力センサと同じものでよい。
【００２３】
所定の電圧での平均増分容量間の関係も所定の増分容量での平均電圧と見なすことができる。ブロック３４０で、加えられる電圧の範囲およびその結果としての別のセンサの測定容量値を用いて、各増分容量値でセンサの平均電圧が計算される。図３６０に関して記載のように、容量と平均電圧との対比のグラフ表示が生成されてもよい。
【００２４】
ブロック３５０で、電圧範囲に沿い、また差圧範囲に沿ってそれぞれの容量値で判定された平均電圧と判定された平均差圧との関係を示すサンプルアルゴリズムを生成できる。さらに別の実施形態では、差圧と電圧との関係を以下の公式、Ｐ＝（ε）（Ｖ２）／（ｄ２）よって表すことができ、ただしＶは電圧、ｄは２つの誘電層、例えば２１０と２４０の複合された厚み、またεは誘電絶縁体の誘電率である。図４に関してより詳細に記載するように、現場で較正された圧力センサについて新規の較正機構またはグラフを生成するために、サンプルアルゴリズムを利用してもよい。
【００２５】
ブロック３６０で、ブロック３２０で計算された差圧範囲に沿って容量と各容量値での平均差圧の対比の方程式、グラフおよび／表またはその他の基本較正機構（またはアルゴリズム）を生成してもよい。加えて、ブロック３４０で計算された各容量値での電圧範囲に沿って容量と平均電圧の対比の方程式、グラフおよび／表またはその他の基本較正機構を生成してもよい。ある実施形態では、例えば図３に示されるように第１の較正グラフが第１の軸上に測定された容量値を、また第２の軸上に平均差圧および平均電圧を含むように、このデータのグラフ表示が生成される。
【００２６】
図３は容量値と差圧３８０および電圧３９０との対比の概略グラフ表示３７０の実施例を示している。差圧曲線３８０は差圧範囲に沿って差圧範囲に沿って各容量値で計算された平均差圧値のグラフ表示であってよい。電圧曲園３９０は電圧範囲に沿った各々の容量値で計算あれた平均電圧値のグラフ表示である。曲線３８０および３９０は、所定の増分範囲での所定の容量値範囲での容量値を満たすための外挿および内挿の少なくとも１つを含んでいてもよい。このグラフ表示３７０は図５に関連してより詳細に記載するように、圧力センサ１１０に加えられる未知の差圧を判定するために利用される較正グラフであってよい。容量はグラフ表示に示されているように、圧力差が約ゼロの場合はゼロよりもわずかに大きい。したがって、圧力センサは無視できるゼロドリフトを有することがある。容量はグラフ表示に示されているように、印加電圧が約ゼロの場合はゼロよりもわずかに大きいことがある。容量はグラフ表示に示されているように、圧力差が約ゼロであり、印加電圧が約ゼロである場合は同じであることがある。
【００２７】
図４は個々の圧力センサ（１１０）を較正するための工程４００の実施例を示している。圧力センサ１１０を工程４００を用いて製造ラインまたは現場で較正してもよい。
ブロック４１０で、複数の電圧が圧力センサ１１０に印加される。約ゼロの電圧値を含んでいてもよいわずか２つの電圧だけが圧力センサに印加されてもよい。約ゼロでよい差圧で複数の電圧が印加されてもよい。複数の電圧は制御システム１２０のメモリ１２５に記憶される。ダイアフラム１４０は印加された電圧の結果、撓む。
【００２８】
ブロック４２０で、ブロック４１０の複数の印加電圧に関連する複数の容量値が測定される。制御システムはメモリ１２５内に印加電圧に関連する測定値を記憶する。
ブロック４３０で、ブロック４２０で測定された各々の容量値について、印加電圧Ｖでの容量性の値がブロック３４０の平均電圧値と同じ電圧Ｖでの容量性の値と比較できる。ブロック４３０で比較がなされた後、電圧Ｖでの容量値の不一致または変動を検出できる。不一致が検出されない場合は、第１の較正グラフ（測定された容量値と平均差圧および平均電圧との対比）を、例えば図５に関連して記載したブロック４８０での最終較正グラフである圧力センサ較正機構として利用できる。不一致が検出されると、第１の較正グラフの電圧曲線３９０がブロック４４０で調整される。
【００２９】
ブロック４４０で、ブロック３６０で判定された第１の較正グラフをブロック４３０での比較に応答して調整できる。第１の較正グラフは第２の、または最後の較正グラフのような圧力センサ較正機構を判定するようの調整できる。最終較正グラフは図３に示されたグラフ表示３７０と同様に見えることがある。第１の較正グラフは、電圧曲線３９０が複数の印加電圧に関連するブロック４２０で測定された複数の容量性の値を示すグラフ上のポイントと実質的に適合し、および／またはこれを実質的に含むように移動されるように調整できる。ある実施例では、圧力センサ較正機構は基本較正アルゴリズムの複数の印加電圧に関連する測定された容量と、ブロック４１０で印加された複数の印加電圧に関連する測定された容量値との比較を利用した基本較正アルゴリズムの調整を含んでいる。
【００３０】
したがって、電圧と差圧との関係が圧力センサにとって実質的に不変のままに留まっているものと想定すると、サンプル圧力センサからブロック３５０で判定されたサンプルアルゴリズムを第１の較正グラフの差圧曲線３８０を調整するために利用できる。さらに別の実施形態では、差圧と電圧との関係を以下の公式、Ｐ＝（ε）（Ｖ２）／（ｄ２）によって表すことができる。調整された電圧曲線および調整された差圧曲線、または調整された圧力曲線だけが図５で用いられる第２の、または最終較正グラフを形成してもよい。
【００３１】
図５は、図４で生成された最終較正機構を利用して、個々の圧力センサ１１０に印加された未知の差圧値を判定するための工程４５０の実施例を示している。較正は同じセンサの電圧較正４２０、および複数の同様のセンサについてブロック３１０および３３０で圧力および電圧によって誘発された平均容量変化に基づいて行われることができる。
【００３２】
ブロック４６０で、未知の差圧がダイアフラム１４０に加えられる。
ブロック４７０で、例えば制御システム１２０を用いて未知の差圧に関連する容量値が測定される。
【００３３】
ブロック４８０で、測定された容量値での未知の圧力センサ圧を判定するために最終較正グラフが利用される。測定された容量に関連する差圧値を最終較正グラフの圧力曲線に見出すことができる。容量値を最終較正グラフから探索し、またはいずれかの較正アルゴリズムで計算でき、対応する圧力値を見出すことができる。制御システム１２０は最終較正グラフ、表または方程式を用いて未知の差圧を計算するためにプロセッサ（図示せず）を含んでいてもよい。さらに別の実施形態では、制御システムはプロセッサおよびメモリ１２５を含み、差圧と容量との関係の表またはグラフがメモリ１２５内に記憶される。
【００３４】
ある実施形態では、圧力センサ１１０は容量が差圧範囲または圧力センサのスパンにわたって少なくとも２倍だけ変化するような大信号デバイスを含んでいる。容量が差圧範囲にわたって２倍未満だけ変化する信号デバイスでは、変動が較正エラーの大部分を占めることがある。ある実施形態では、圧力センサでの差圧の範囲またはスパンは一般に小さい。例えば、差圧範囲は平方インチ当たりゼロから数ポンドである。この数値範囲は医療およびＨＶＡＣの用途の双方にとっての関心事となり得る。
【００３５】
ある実施形態では、制御システム１２０は、圧力センサで未知の差圧を検知する前に圧力センサ１１０を動的に較正する手段であることができる。制御システム１２０は圧力センサを動的に較正する。制御システムはサンプル圧力センサによって生成された第１の較正グラフと容量値を比較するために対応する複数の印加電圧で複数の容量値を測定できる。最終較正グラフは比較に応答して第１の較正グラフを調整することによって生成できる。未知の差圧が圧力センサのダイアフラムに加えられる。容量値が測定される。最終較正グラフを用いて、その測定された容量値での差圧を検索できる。
【００３６】
制御システム１２０は本明細書に記載の方法論または機能のいずれか１つまたは複数のものを実施する１組または複数組の命令（例えばソフトウエア）が記憶される機械読み取り可能な媒体を含んでいてもよい。命令はまた、メモリ１２５内におよび／または制御システムによる命令実行中にプロセッサ内に、全部または少なくとも一部があってもよい。また、メモリ１２５およびプロセッサが機械読み取り可能媒体を構成してもよい。さらに、命令がネットワークを介して送信または受信されてもよい。
【００３７】
様々な実施形態の装置およびシステムを含むことができる用途は広義に、多様なエレクトロニクスおよびコンピュータシステムを含んでいてもよい。ある種の実施形態は、関連する制御信号およびデータ信号がモジュール間で、およびモジュールを経て通信される２つまたはそれ以上の特定の相互接続されたハードウエアモジュールまたはデバイスで、または特定用途向けＩＣの一部として機能を実行する。したがって、例示したシステムはソフトウエア、ファームウエアおよびハードウエア実装に応用できる。
【００３８】
機械読み取り可能な媒体を実施例では単一の媒体として示したが、「機械読み取り可能な媒体」という用語は、１組または複数組の命令を記憶するシングルメディア、またはマルチメディア（例えば集中または分散データベース、および／または関連キャッシュおよびサーバー）を含むものと解釈されたい。「機械読み取り可能な媒体」という用語はさらに、機械により実行される命令セットを記憶、符号化、または搬送することができ、また機械に本発明の方法論のいずれか１つまたは複数のものを実施させるいかなる媒体をも含むものと解釈されたい。したがって「機械読み取り可能な媒体」という用語は、それに限定されるものではないが、ソリッドステートメモリ、光学および磁気媒体、および搬送波信号を含むものと解釈される。
【００３９】
本明細書に記載の実施形態の図示は様々な実施形態の構造を基本的に理解することを意図したものであり、本明細書に記載の構造を利用し得る装置およびシステムの全ての要素および機能の完全な記載の役割を果たすことを意図するものではない。これまでの記載を検討すれば、当業者には他の多くの実施形態が明らかであろう。本明細書の開示範囲から離れることなく、構造および論理的な代替および変更を行うことができるように、他の実施形態を利用し、そこから導き出すことができる。例えば図１および３は単に表示するためのものであり、縮尺通りではないことがある。ある部分は誇張される一方、他の部分は最小限にされていることがある。したがって、明細書および図面は限定的ではなく例示的なものであると見なされるべきものである。
【００４０】
下記の記載は、説明目的のためだけで、限定的なものと解釈されるべきではない「上」、「下」、「上部」、「下部」、「第１の」、「第２の」などのような用語を含んでいる。要素、材料、形状、寸法、および動作手順はすべて特定の用途に適応するように変更してもよい。ある実施形態の部品を他の実施形態の部品に含め、またはそれと置き換えてもよい。寸法および範囲の前述の例は典型的なものと見なされるが、様々な実施形態はこのようは寸法や範囲に限定されるものではない。
【００４１】
技術的な開示内容の性質および趣旨を読み手が速やかに確認できるように、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ§１．７４（ｂ）を遵守した要約書が提示される。要約書は特許請求の範囲の範囲または意味を解釈し、または限定するために利用されるものではないという理解のもとで提出されるものである。
【００４２】
本明細書に記載の方法を利用して、既知の非ゼロ差圧がなくても圧力センサを較正できる。これまでの詳細な説明では、開示を簡素化する目的で様々な機能が単一の実施形態内に互いにグループ化されている。この開示方法は、特許請求されている実施形態が各請求項に明確に記載されている以上の機能を有するという意図を反映するものと解釈されるべきではない。したがって、特許請求の範囲は詳細な説明に組み込まれ、各クレームは別個の実施形態として自立している。開示された内容の範囲を超えることなく、他の構造を利用でき、また他の製造方法も機能することが当業者には理解されよう。
【００４３】
特定の実施形態が図示され、記載されたが、それらは例示されたものに過ぎず、本明細書に開示された内容の趣旨と範囲から離れることなく、当業者には本明細書に記載の実施形態に対して変更および修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例による圧力センサを含むシステムの断面側面図である。
【図２】圧力センサのための較正機構を判定するための工程の実施例を示す図面である。
【図３】容量値と電圧値および差圧値の対比の概略グラフ表示の実施例を示す図面である。
【図４】圧力センサを較正するための工程の実施例を示す図面である。
【図５】図４で生成される最後の較正機構を用いて圧力センサに加えられた未知の差圧値を判定する工程の実施例を示す図面である。
【図１】
2008527329.tif 000003
【図２】
2008527329.tif 000004
【図３】
2008527329.tif 000005
【図４】
2008527329.tif 000006
【図５】
2008527329.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月5日(2007.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量性圧力センサ（１１０）を較正する方法であって、
判定された差圧で該圧力センサのダイアフラム（１４０）に第１の複数の電圧を印加する工程（４１０）と、
該第１の複数の電圧で該ダイアフラムの複数の容量値を測定する工程（４２０）と、
該測定された複数の容量値を圧力センサ較正機構に変換する工程（４４０）とを含み、該変換工程はさらに、サンプル圧力センサに第２の複数の電圧を印加することに基づいて生成された基本較正アルゴリズムを調整する工程を含む方法。
【請求項２】
前記圧力センサ較正機構は前記第１の複数の電圧に関連する前記測定された容量値と前記第２の複数の電圧に関連する前記測定された容量値との比較に基づく前記基本較正アルゴリズムを調整する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
容量性圧力センサ（１１０）を較正する方法であって、
判定された差圧で該圧力センサのダイアフラム（１４０）に第１の複数の電圧を印加する工程（４１０）と、
該第１の複数の電圧で該ダイアフラムの複数の容量値を測定する工程（４２０）と、
該測定された複数の容量値を圧力センサ較正機構に変換する工程（４４０）とを含み、該変換工程はさらに、サンプル圧力センサに差圧値を適用することに基づいて生成された基本較正アルゴリズムを調整する工程を含む方法。
【請求項４】
判定された差圧で該圧力センサのダイアフラム（１４０）に第１の複数の電圧を印加する工程（４１０）と、
該第１の複数の電圧で該ダイアフラムの複数の容量値を測定する工程（４２０）と、
該測定された複数の容量値を圧力センサ較正機構に変換する工程（４４０）とを含み、該変換工程はさらに、サンプル圧力センサに差圧値を適用することに基づいて生成された基本較正アルゴリズムを調整する工程を含む
容量性圧力センサ（１１０）を較正する方法を実行するプログラム命令を有する有形のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項５】
前記判定された差圧は約ゼロの差圧値を含む請求項１、３および４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の複数の電圧は約ゼロの電圧値を含む請求項１、３および４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の容量値は前記圧力センサの圧力範囲にわたって少なくとも２倍に変化する請求項１、３および４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ダイアフラム（１４０）を有する圧力センサ（１１０）と、
該圧力センサを較正するための制御システム（１２０）とを備えるシステムであって、該制御システムは、
該圧力センサのダイアフラムに複数の電圧を印加し、
該複数の印加電圧に対応する第１の複数の容量値を測定し、
第１の複数の容量値と、様々な差圧と様々な印加電圧の少なくとも１つにサンプル圧力センサを使用することによって生成される第１の較正機構とを比較し、
該比較に応答して該第１の較正機構を調整することによって第２の較正機構を生成し、
該圧力センサの該ダイアフラムに未知の差圧を印加し、
該未知の差圧に関連する第２の容量値を測定し、
該未知の差圧値を判定するために該測定された第２の容量値での該第２の較正機構から差圧を検索するように構成されたシステム。
【請求項９】
前記様々な差圧に約ゼロの印加電圧値が印加される請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記様々な電圧に約ゼロの差圧値が印加される請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記圧力センサは前記制御システムの無線装置に無線接続するワイヤレスコネクタを含む請求項８に記載のシステム。
【国際調査報告】
2008527329.tif 000008
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