DE19860500A1 - Pressure measurement arrangement corrects second sensor output based on sensor outputs so calibrated output is essentially equal to that of first sensor in pressure overlap region - Google Patents
Pressure measurement arrangement corrects second sensor output based on sensor outputs so calibrated output is essentially equal to that of first sensor in pressure overlap regionInfo
- Publication number
- DE19860500A1 DE19860500A1 DE1998160500 DE19860500A DE19860500A1 DE 19860500 A1 DE19860500 A1 DE 19860500A1 DE 1998160500 DE1998160500 DE 1998160500 DE 19860500 A DE19860500 A DE 19860500A DE 19860500 A1 DE19860500 A1 DE 19860500A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure sensor
- pressure
- output
- sensor
- range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 56
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 claims description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 206010012335 Dependence Diseases 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- ZNNLBTZKUZBEKO-UHFFFAOYSA-N glyburide Chemical compound COC1=CC=C(Cl)C=C1C(=O)NCCC1=CC=C(S(=O)(=O)NC(=O)NC2CCCCC2)C=C1 ZNNLBTZKUZBEKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L15/00—Devices or apparatus for measuring two or more fluid pressure values simultaneously
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L27/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring fluid pressure
- G01L27/002—Calibrating, i.e. establishing true relation between transducer output value and value to be measured, zeroing, linearising or span error determination
- G01L27/005—Apparatus for calibrating pressure sensors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Messen von Druck in einem großen Bereich unter Verwendung mehrerer Drucksensoren, die jeweils unterschiedliche aber überlap pende Meßbereiche haben, und insbesondere auf eine Vorrich tung und ein Verfahren zum Messen von Druck im Vakuumbe reich.The present invention relates to measuring Print in a wide area using multiple Pressure sensors, each different but overlap pende measuring ranges, and in particular on a Vorrich device and a method for measuring pressure in the vacuum rich.
Zur Messung von großen Druckunterschieden und insbesondere von Druckunterschieden im Vakuumbereich stehen unterschied liche Meßprinzipien zur Verfügung. Für nicht zu geringe Drücke können Membranen verwendet werden, deren Durchbiegun gen z. B. resistiv, kapazitiv oder induktiv erfaßt werden. Solche Drucksensoren werden auch als Absolutdruck-Sensoren gefertigt. Weiterhin existieren Wärmeleitungs-Meßröhren, die unter dem Stichwort Pirani bekannt sind. Wärmeleitungs-Meß röhren eignen sich im Gegensatz zu Absolutdruck-Sensoren, die einen Meßbereich von vielleicht 1000 bis 0,1 mbar haben, für den Feinvakuumbereich von z. B. 100 mbar bis 0,001 mbar. Im Gegensatz zu Absolutdruck-Sensoren hängt das Ausgangssignal der Wärmeleitungs-Meßröhren von der Art des Gases ab, dem beispielsweise ein Heizdraht ausgesetzt ist. Die Menge der von dem Heizdraht abgegebenen Wärmeenergie hängt dabei von der Dichte des denselben umgebenden Gases ab. Ist relativ viel Gas um den Heizdraht vorhanden, d. h. existiert ein relativ geringes Vakuum, so wird der Heizdraht mehr Wärmeenergie abgeben. Existiert dagegen um den Heiz draht herum ein Hochvakuum, so kann derselbe nicht besonders viel Wärmeenergie abgeben. Somit kann mittels einer Wärme leitungs-Meßröhre der Druck gemessen werden.For measuring large pressure differences and in particular there are differences from pressure differences in the vacuum range measuring principles available. For not too little Pressures can be used for membranes whose deflection against z. B. resistive, capacitive or inductive. Such pressure sensors are also called absolute pressure sensors manufactured. There are also heat conduction measuring tubes are known under the keyword Pirani. Heat conduction measurement In contrast to absolute pressure sensors, tubes are suitable which have a measuring range of maybe 1000 to 0.1 mbar, for the fine vacuum range of e.g. B. 100 mbar to 0.001 mbar. In contrast to absolute pressure sensors, it depends Output signal of the heat conduction measuring tubes of the type of Gases from which, for example, a heating wire is exposed. The amount of thermal energy given off by the filament depends on the density of the gas surrounding it from. Is there a relatively large amount of gas around the heating wire? H. if there is a relatively low vacuum, the heating wire will give off more thermal energy. However, it exists around the heating wire around a high vacuum, it can not do it particularly well give off a lot of thermal energy. Thus, by means of heat pipe measuring tube the pressure can be measured.
Wie es bereits erwähnt wurde, ist jedoch auch der Druckbe reich, der durch eine Wärmeleitungs-Meßröhre relativ genau erfaßt werden kann, zu niedrigeren Vakuumdrücken hin be grenzt. Um noch kleinere Drücke messen zu können, können Kaltkathoden-Meßröhren, die unter dem Stichwort "Penning" bzw. "Magnetron" bekannt sind, oder auch Heißkathoden- Meßsysteme, die unter dem Stichwort "Triode" oder "Bayart- Alpert" bekannt sind, eingesetzt werden. Da die unterschied lichen Meßprinzipien in der Technik bekannt sind, muß hier auf nicht näher eingegangen werden.As already mentioned, however, the Druckbe is also rich, which is relatively accurate due to a heat conduction measuring tube can be detected towards lower vacuum pressures borders. To be able to measure even smaller pressures, Cold cathode measuring tubes, which are called "Penning" or "magnetron" are known, or hot cathode Measuring systems that are called "triode" or "Bayart- Alpert "are used. Because the difference Lich measuring principles are known in the art here not be discussed in more detail.
Wie es bereits ausgeführt worden ist, sind die Druckbereiche der genannten Drucksensoren für den Grobvakuumbereich, den Feinvakuumbereich und den Hochvakuumbereich unterschiedlich, jedoch überlappend bzw. überschneidend.As has already been stated, the print areas are of the pressure sensors mentioned for the rough vacuum range, the Fine vacuum range and high vacuum range different, however overlapping or overlapping.
Um bei Vakuumprozessen eine durchgehende Druckerfassung zu gewährleisten, werden Meßröhren unterschiedlicher Prinzipien kombiniert. Diese unterscheiden sich jedoch oft erheblich in ihren Eigenschaften, insbesondere in Bezug auf die Gasartab hängigkeit, die Temperatur- und Langzeitdrift und die Stand zeit.To ensure continuous pressure detection in vacuum processes ensure measuring tubes of different principles combined. However, these often differ significantly in their properties, particularly in relation to the gas type dependence, the temperature and long-term drift and the level time.
Die Vereinigung unterschiedlicher Meßprinzipien in einem Meßgerät wird durch diese Unterschiede erheblich erschwert. Würde beispielsweise ein Absolutdrucksensor für den Grobva kuumbereich und ein Pirani-Sensor für den Feinvakuumbereich kombiniert werden, so wird in einer Kennlinie am Übergang von dem Grobvakuumbereich, d. h. von dem Absolutdrucksensor, zu dem Feinvakuumbereich, d. h. dem Pirani-Drucksensor, eine Diskontinuität vorhanden sein, da der Pirani-Drucksensor gasartabhängig ist. So stellt sich die Aufgabe, diese Dis kontinuität zu vermeiden.The combination of different measuring principles in one These differences make the measuring device considerably more difficult. Would, for example, be an absolute pressure sensor for the Grobva vacuum range and a Pirani sensor for the fine vacuum range be combined in a characteristic curve at the transition from the rough vacuum range, d. H. from the absolute pressure sensor, to the fine vacuum range, d. H. the Pirani pressure sensor, one There may be discontinuity due to the Pirani pressure sensor is dependent on the type of gas. So the task arises, this Dis avoid continuity.
Das U.S.-Patent Nr. 5,583,297 beschreibt einen Kombi-Sensor, der als Kombi-Sensor VSKP45 M zusammen mit einem Meß- und Regelgerät VD 75 von der Firma Thyracont-Elektronic GmbH, Passau, verkauft wird. Dieses System wurde bereits 1990 entwickelt und angeboten. Eine öffentliche Vorstellung erfolgte am 17./18. Februar 1993 in Regensburg beim 3. Symposium Mikrosystemtechnik. In diesem Kombi-Sensor ist ein piezoresistiver Absolutdruck-Sensor mit einem miniaturi sierten Pirani-Sensor kombiniert. Zur Überwindung der Dis kontinuität werden die Signale beider Sensoren in einer nachgeschalteten Elektronik gegeneinander gewichtet. In dem Überschneidungsbereich wird daher ein fließender Übergang gewährleistet, derart, daß ein Benutzer, der eine Kennkurve des Meßsystems von niedrigen Vakuumdrücken bis zu hohen Vakuumdrücken aufnimmt, diese Diskontinuität nicht sehen wird. Bei einem bestimmten Schwellenwert beginnt die Gewich tung, derart, daß bei diesem Schwellenwert der ausgegebene Wert zu 100% der Ausgabe des piezoresistiven Absolutdruck- Sensors und zu 0% der Ausgabe des Pirani-Sensors entspricht. Bei einem zweiten Schwellenwert endet die Gewichtung, der art, daß dort die Ausgabe zu 0% dem piezoresistiven Absolut druck-Sensor entspricht, jedoch zu 100 der Ausgabe des Pi rani-Sensors. In dem Bereich zwischen den beiden Schwellen werten existiert ein linearer Zusammenhang zwischen dem Ab stand zu Beginn der Gewichtung und dem prozentualen Anteil der beiden Sensoren am Meßergebnis. Damit wird ein weicher Übergang geschaffen, derart, daß die Diskontinuität nicht mehr sichtbar ist.U.S. Patent No. 5,583,297 describes a combination sensor the combined sensor VSKP45 M together with a measuring and Control unit VD 75 from Thyracont-Elektronic GmbH, Passau, is sold. This system was established in 1990 developed and offered. A public performance took place on 17./18. February 1993 in Regensburg at the 3rd Microsystem Technology Symposium. There is a in this combination sensor Piezoresistive absolute pressure sensor with a miniaturi Pirani sensor combined. To overcome the dis The signals from both sensors are in one continuity downstream electronics weighted against each other. By doing The area of overlap therefore becomes a smooth transition ensures such that a user who has a characteristic curve of the measuring system from low vacuum pressures to high ones Vacuum pressures does not see this discontinuity becomes. The weight begins at a certain threshold tion, such that at this threshold the output 100% value of the output of the piezoresistive absolute pressure Sensor and corresponds to 0% of the output of the Pirani sensor. At a second threshold, the weighting ends that the output there is 0% the piezoresistive absolute pressure sensor corresponds, however, to 100 of the output of the Pi rani sensors. In the area between the two thresholds values there is a linear relationship between the Ab stood at the beginning of the weighting and the percentage of the two sensors on the measurement result. This will make it softer Transition created so that the discontinuity is not is more visible.
Obwohl diese Technik zufriedenstellend funktioniert, ist sie darin nachteilhaft, daß im Überschneidungsbereich und im folgenden Pirani-Bereich das Meßergebnis von der Gasart ab hängt, wie es später ausgeführt wird. Insbesondere hat keine Kalibrierung des Pirani-Sensors stattgefunden. Weiterhin wird bereits in einem Bereich, in dem der Absolutdruck-Sen sor unter Umständen noch wahre Druckwerte liefert, der Aus gabewert bereits wenn auch nur bis zu einem gewissen prozen tualen Anteil von dem Pirani-Sensor beeinflußt, derart, daß bereits in dem Überschneidungsbereich eine gewisse Gasartab hängigkeit künstlich eingeführt wird.Although this technique works satisfactorily, it is disadvantageous in that in the overlap area and following Pirani area the measurement result depends on the gas type depends on how it will run later. In particular has none The Pirani sensor was calibrated. Farther is already in an area where the absolute pressure sen sensor may still deliver true pressure values, the off already given value, even if only up to a certain percentage tual portion influenced by the Pirani sensor, such that a certain gas type already in the overlap area addiction is introduced artificially.
Das U.S. Patent 4,995,264 betrifft einen Kombi-Sensor, der die Masse des Gases und somit die Gasart berücksichtigt. Nachteil an diesem System ist jedoch die Tatsache, daß für den gleichen Meßbereich zwei unterschiedliche Sensoren ge braucht werden, wodurch das System aufwendig und teuer wird.The U.S. Patent 4,995,264 relates to a combination sensor which the mass of the gas and thus the type of gas are taken into account. However, the disadvantage of this system is the fact that for the same measuring range ge two different sensors are needed, which makes the system complex and expensive.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Druckmessung zu schaffen, die ohne übermäßigen Aufwand eine genaue Druckmessung über einem Druckmeßbereich erlauben, der derart groß ist, daß zu mindest zwei unterschiedliche Drucksensoren eingesetzt wer den müssen.The object of the present invention is a To provide a device and a method for pressure measurement the accurate pressure measurement without excessive effort allow a pressure measurement range that is so large that at least two different pressure sensors are used have to.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Druckmessung nach Patentanspruch 1 oder durch ein Verfahren zur Druckmes sung nach Patentanspruch 14 gelöst.This task is accomplished by a device for pressure measurement according to claim 1 or by a method for pressure measurement solution according to claim 14 solved.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß auf ökonomische Art und Weise der zweite Drucksensor durch den ersten Drucksensor kalibriert werden kann. Eine derartige Kalibrierung ist deshalb möglich, da ein Über schneidungs- bzw. Überlappungsbereich zwischen dem Druckbe reich, in dem der erste Drucksensor arbeiten kann, und dem Druckbereich, in dem der zweite Drucksensor arbeiten kann, vorhanden ist. Liegt der Überschneidungsbereich derart, daß im Überschneidungsbereich beide Drucksensoren nicht zu stark an der Grenze ihres Druckbereichs arbeiten, so kann davon ausgegangen werden, daß der erste Drucksensor, der zu Anfang der Druckmessung auf irgendeine bekannte Art und Weise kali briert ist, auch im Überschneidungsbereich mit dem zweiten Drucksensor einen korrekten Ausgabewert liefert. Somit kann auch der zweite Drucksensor, der mit sehr hoher Wahrschein lichkeit einen anderen Ausgabewert liefert, da er nicht ka libriert ist, anhand des Ausgabewerts des ersten Drucksen sors im Überlappungsbereich so kalibriert werden, daß er denselben Ausgabewert im Überlappungsbereich wie der erste Drucksensor liefert.The present invention is based on the finding that that the second pressure sensor in an economical manner can be calibrated by the first pressure sensor. A Such calibration is possible because an over intersection or overlap area between the printing area rich in which the first pressure sensor can work, and that Pressure range in which the second pressure sensor can operate, is available. Is the overlap area such that in the overlap area, both pressure sensors are not too strong working at the limit of their pressure range, so it can be assumed that the first pressure sensor, which at the beginning the pressure measurement in any known manner is burned, also in the area of overlap with the second Pressure sensor delivers a correct output value. So can also the second pressure sensor, which is very likely provides a different output value since it cannot is librated, based on the output value of the first pressure sors in the overlap area are calibrated so that he same output value in the overlap area as the first Pressure sensor delivers.
Damit kann der zweite Drucksensor durch eine Kalibrierein richtung auf einfache Art und Weise mittels des ersten Drucksensors kalibriert werden, indem die Ausgabe des zwei ten Drucksensors basierend auf den Ausgaben des ersten und des zweiten Drucksensors innerhalb des Überlappungsbereichs des ersten und des zweiten Drucksensors korrigiert wird, derart, daß die kalibrierte Ausgabe des zweiten Drucksensors in dem Überlappungsbereich im wesentlichen gleich der Aus gabe des ersten Drucksensors in dem Überlappungsbereich ist.The second pressure sensor can thus be calibrated direction in a simple way by means of the first Pressure sensor can be calibrated by the output of the two th pressure sensor based on the outputs of the first and of the second pressure sensor within the overlap area correcting the first and second pressure sensors, such that the calibrated output of the second pressure sensor in the overlap area substantially equal to the off the first pressure sensor is in the overlap area.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich nungen detailliert beschrieben. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention are referred to below with reference to the attached drawing described in detail. Show it:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrich tung zur Druckmessung; Fig. 1 is a block diagram of a device according to the invention for pressure measurement;
Fig. 2 ein allgemeines doppelt logarithmisches Diagramm, in dem der Zusammenhang zwischen dem angezeigten Druck und dem wahren Druck eines Sensors darge stellt ist, der von dem Typ des Gases abhängig ist, dessen Druck gemessen werden soll; Figure 2 is a general double logarithmic diagram showing the relationship between the displayed pressure and the true pressure of a sensor which is dependent on the type of gas whose pressure is to be measured;
Fig. 3 ein doppelt logarithmisches Diagramm, das den Zu sammenhang zwischen dem angezeigten Druck und dem wahren Druck darstellt, wobei jedoch eine Kalibrie rung des zweiten Drucksensors anhand des ersten Drucksensors in einem Bereich dargestellt ist, in dem die Kennlinien für den gasartabhängigen Sensor nicht parallel verlaufen; und Fig. 3 is a double logarithmic diagram showing the relationship between the displayed pressure and the true pressure, but a calibration of the second pressure sensor using the first pressure sensor is shown in a range in which the characteristic curves for the gas type-dependent sensor are not parallel run; and
Fig. 4 ein Diagramm im doppelt logarithmischen Maßstab, das den Zusammenhang zwischen dem angezeigten Druck und dem wahren Druck darstellt, um zu verdeutli chen, wie ein dritter Drucksensor auf einen zweiten Drucksensor, der gemäß den Fig. 2 und 3 kalibriert worden ist, kalibriert werden kann. Fig. 4 is a diagram on a double logarithmic scale, which shows the relationship between the displayed pressure and the true pressure to illustrate how a third pressure sensor calibrated to a second pressure sensor, which has been calibrated according to FIGS. 2 and 3 can be.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm für eine Vorrichtung zur Druckmessung, die einen ersten Drucksensor 10, einen zweiten Drucksensor 20 sowie einen dritten Drucksensor 30 aufweist. Der erste Drucksensor hat bei einem bevorzugten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem der Vakuumbe reich gemessen werden soll, einen schematisch auf einem Bildschirm 40 dargestellten ersten Druckbereich I, während der zweite Drucksensor einen auf dem Bildschirm 40 schema tisch dargestellten Druckbereich II aufweist, und der dritte Drucksensor 30 einen auf dem Bildschirm 40 schematisch dar gestellten dritten Druckbereich III aufweist, in dem er ver nünftige Ergebnisse liefern kann. Die drei Drucksensoren 10, 20, 30 sind über eine Kalibriereinrichtung 50 mit dem Bild schirm 40 verbunden. Für Fachleute ist es offensichtlich, daß statt des Bildschirms auch ein Drucker oder ein anderes Ausgabegerät eingesetzt werden kann, um eine Anzeige zu liefern. Alternativ könnte jedoch statt des Bildschirms 40 auch eine Tabelle, eine Digitalanzeige oder ähnliches ausge geben werden, um eine Kennlinie der in Fig. 1 dargestellten Druckmeßvorrichtung auszugeben. Fig. 1 shows a block diagram of an apparatus for pressure measurement, comprising a first pressure sensor 10, a second pressure sensor 20 and a third pressure sensor 30. The first pressure sensor has, in a preferred embodiment of the present invention, in which the vacuum region is to be measured, a first pressure range I shown schematically on a screen 40 , while the second pressure sensor has a pressure range II shown schematically on the screen 40 , and the third pressure sensor 30 has a third pressure range III, which is shown schematically on the screen 40 and in which it can provide reasonable results. The three pressure sensors 10 , 20 , 30 are connected to the screen 40 via a calibration device 50 . It will be apparent to those skilled in the art that a printer or other output device can be used in place of the screen to provide a display. Alternatively, however, instead of the screen 40 , a table, a digital display or the like could also be output in order to output a characteristic curve of the pressure measuring device shown in FIG. 1.
Die Kalibriereinrichtung, auf deren Funktionalität nachfol gend eingegangen wird, kann durch einen Personalcomputer, einen Mikrocontroller und dergleichen implementiert sein. Der erste Drucksensor 10, der den höchsten Meßbereich I auf weist, der beispielsweise den Grobvakuumbereich von 1000 bis 0,1 mbar umfassen kann, wird bevorzugterweise auf irgendeine bekannte Art und Weise kalibriert. Derselbe wird üblicher weise ein Absolutdruck-Sensor sein, der als Membransensor ausgeführt sein kann. Erfindungsgemäß wird der zweite Druck sensor 20, der bei einem bevorzugten Beispiel der vorlie genden Erfindung ein Wärmeleitungs-Sensor, d. h. ein Pira ni-Sensor oder ein Ionisations-Drucksensor etc., ist, durch die Kalibriereinrichtung 50 anhand des ersten Drucksensors 10 kalibriert. Der zweite Drucksensor ist bevorzugterweise für den Feinvakuumbereich geeignet, der sich beispielsweise über einen Meßbereich von 100 bis 0,001 mbar erstrecken dürfte. Der dritte Drucksensor 30 schließlich ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Hochvakuum-Sensor ausgeführt und ist beispielsweise ein Ionisations-Manometer, ein Bayart-Alpert-Sensor, ein Pen ning-Sensor und dergleichen. Der Hochvakuumbereich III könn te sich von 0,01 bis vielleicht 10-9 mbar erstrecken. Es sei darauf hingewiesen, daß die angegebenen Bereichsgrenzen für den Grobvakuum-, den Feinvakuum- oder den Hochvakuum-Bereich lediglich ungefähre Grenzen sind. Es ist jedoch daraus deut lich, daß alle drei Meßbereiche I, II, III einen bestimmten Überlappungsbereich aufweisen, wie es in Fig. 1 auf dem Bildschirm des Monitors 40 schematisch angedeutet ist.The calibration device, the functionality of which is discussed below, can be implemented by a personal computer, a microcontroller and the like. The first pressure sensor 10 , which has the highest measuring range I, which for example can include the rough vacuum range from 1000 to 0.1 mbar, is preferably calibrated in any known manner. The same will usually be an absolute pressure sensor, which can be designed as a membrane sensor. According to the invention, the second pressure sensor 20 , which in a preferred example of the present invention is a heat conduction sensor, ie a pira ni sensor or an ionization pressure sensor etc., is calibrated by the calibration device 50 using the first pressure sensor 10 . The second pressure sensor is preferably suitable for the fine vacuum range, which should extend, for example, over a measuring range of 100 to 0.001 mbar. Finally, in a preferred exemplary embodiment of the present invention, the third pressure sensor 30 is designed as a high vacuum sensor and is, for example, an ionization manometer, a Bayart Alpert sensor, a pen ning sensor and the like. The high vacuum range III could range from 0.01 to maybe 10 -9 mbar. It should be noted that the range limits specified for the rough vacuum, the fine vacuum or the high vacuum range are only approximate limits. However, it is clear from this that all three measuring ranges I, II, III have a certain overlap area, as indicated schematically in FIG. 1 on the screen of the monitor 40 .
Im nachfolgenden wird ein erstes bevorzugtes Verfahren zum Kalibrieren des zweiten Drucksensors mittels des ersten Drucksensors beschrieben. Fig. 2 zeigt schematisch ein dop pelt logarithmisches Diagramm, das den Zusammenhang zwischen einem angezeigten Druck pa, der entlang der Abszisse ange tragen ist, und einem wahren Druck pw darstellt, der entlang der Ordinate angetragen ist. Zur Verdeutlichung ist der Druckbereich des ersten Drucksensors 10 (Fig. 1) eingetra gen, der wie in Fig. 1 mit I bezeichnet ist. Analog dazu stellt der Bereich II den Druckbereich des zweiten Druck sensors dar. Zwischen beiden Druckbereichen existiert ein Überlappungsbereich 100, in dem sowohl der erste Drucksensor als auch der zweite Drucksensor vernünftige Ergebnisse lie fern. Die gestrichelte Linie 110 in Fig. 2 stellt den er wünschten Zusammenhang dar, bei dem der wahre Druck pw der angezeigte Druck pa ist. Wenn der erste Drucksensor richtig kalibriert ist, wird er bis zum Ende des ersten Druckbe reichs I Ausgabewerte liefern, die auf der Linie 110 liegen. Bei einem wahren Druck pw, der mit dem Buchstaben A bezeich net ist, wird der erste Drucksensor einen Wert A anzeigen, da er ein Absolutdrucksensor ist, der richtig kalibriert ist. Bei dem wahren Druck pw wird jedoch der zweite Druck sensor statt dem wahren Wert A einen Wert B anzeigen, wenn der erste Gastyp vorhanden ist. Derselbe könnte jedoch auch einen anderen Wert anzeigen, wenn ein anderer Gastyp vorhan den ist. Dies ist der Fall, da der zweite Drucksensor bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung gasartabhängig ist. Aus Fig. 2 ist zu sehen, daß in dem Übergangsbereich 100 abgesehen von der Kurve für das zweite Gas im obersten Bereich alle Kurven zu kleineren Drücken hin annähernd parallel verlaufen. Um nun den zweiten Drucksensor zu kalibrieren, ist es ausreichend, das Verhältnis des angezeigten Drucks A des ersten Drucksensors, der richtig kalibriert ist, und des angezeigten Drucks B des zweiten Drucksensors, der gasartabhängig ist, zu ermitteln (C = A/B), und im gesamten zweiten Druckbereich II des zweiten Drucksensors die Ausgabe desselben durch die Kalibriereinrichtung 50 (Fig. 1) mit dem Korrekturfaktor zu korrigieren (korrigierte Ausgabe des 2. Drucksensors = tatsächliche Ausgabe des 2. Drucksensors.C). Damit wird anschaulich gesprochen die Kennlinie für das erste Gas des zweiten Drucksensors auf die Linie 110, die pw = pa bedeutet, verschoben, derart, daß der zweite Drucksensor auf den ersten Drucksensor kalibriert ist. Solange die Kurven annähernd parallel verlaufen, ist damit der zweite Drucksensor automatisch und auf einfache Art und Weise unter Berücksichtigung des Ausgabewerts des ersten Drucksensors bei einem Druck und unter Berücksichtigung des Ausgabewerts des zweiten Sensors bei dem gleichen oder einem anderen Druck kalibriert. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß bei einem einzigen Druck A die Ausgabewerte des ersten und des zweiten Sensors genommen werden. Lediglich Voraussetzung ist, daß der erste und der zweite Drucksensor in dem Überlappungsbereich 100 ausgelesen werden. Wenn nämlich ein derartiger Zusammenhang zwischen angezeigtem und wahrem Druck, d. h. annähernd parallele Kennlinien, vorhanden ist, kann von jedem Druckwert unter Kenntnis der Steigung der Kennlinie auf jeden anderen Druckwert umgerechnet werden.A first preferred method for calibrating the second pressure sensor by means of the first pressure sensor is described below. Fig. 2 shows schematically a double log diagram showing the relationship between a displayed pressure p a , which is plotted along the abscissa, and a true pressure p w , which is plotted along the ordinate. For clarification, the pressure range of the first pressure sensor 10 ( FIG. 1) is entered, which is denoted by I as in FIG. 1. Analogously to this, area II represents the pressure area of the second pressure sensor. Between the two pressure areas there is an overlap area 100 in which both the first pressure sensor and the second pressure sensor provide reasonable results. The dashed line 110 in FIG. 2 represents the desired relationship, in which the true pressure p w is the displayed pressure p a . If the first pressure sensor is correctly calibrated, it will provide output values on line 110 until the end of the first pressure range. At a true pressure p w , denoted by the letter A, the first pressure sensor will display a value A since it is an absolute pressure sensor that is correctly calibrated. At the true pressure p w , however, the second pressure sensor will display a value B instead of the true value A if the first gas type is present. However, the same could also show a different value if a different gas type is present. This is the case since the second pressure sensor in the preferred embodiment of the present invention is dependent on the type of gas. It can be seen from FIG. 2 that in the transition region 100, apart from the curve for the second gas in the uppermost region, all the curves run approximately parallel to lower pressures. In order to calibrate the second pressure sensor, it is sufficient to determine the ratio of the displayed pressure A of the first pressure sensor, which is correctly calibrated, and the displayed pressure B of the second pressure sensor, which is dependent on the gas type (C = A / B), and to correct the output of the same by the calibration device 50 ( FIG. 1) with the correction factor in the entire second pressure range II of the second pressure sensor (corrected output of the 2nd pressure sensor = actual output of the 2nd pressure sensor.C). Thus, the characteristic curve for the first gas of the second pressure sensor is shifted to line 110 , which means p w = p a , in such a way that the second pressure sensor is calibrated to the first pressure sensor. As long as the curves run approximately parallel, the second pressure sensor is thus automatically and simply calibrated taking into account the output value of the first pressure sensor at one pressure and taking into account the output value of the second sensor at the same or a different pressure. It is not absolutely necessary that the output values of the first and the second sensor be taken at a single pressure A. The only requirement is that the first and second pressure sensors in the overlap area 100 are read out. Namely, if such a relationship between the displayed and true pressure, i.e. H. approximately parallel characteristic curves, can be converted from any pressure value to the knowledge of the slope of the characteristic curve to any other pressure value.
Für das in Fig. 2 gezeigte Korrekturverfahren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung steht bei einem praktischen Ausführungsbeispiel ein gasartunabhängiger Absolutdruck-Sensor für den Grobvakuumbereich (Bereich I) zur Verfügung, der einen Meßbereich von beispielsweise 1000 bis 0,1 mbar hat. Für den Feinvakuumbereich findet ein gasartabhängiges Meßprinzip Verwendung, z. B. ein Wärmeleitfähigkeits-Meßprinzip in Form eines Pirani-Sensors. Beide Sensoren haben im Überlappungsbereich 100 einen aus reichenden Signalhub des elektrischen Ausgangssignals und beide Sensoren werden mit ausreichend hoher Abtastrate durch die Kalibriereinrichtung 50 ausgewertet und entsprechend ei ner gemeinsamen Druck-Skala normiert.For the correction method shown in FIG. 2 according to a preferred exemplary embodiment of the present invention, in a practical exemplary embodiment a gas pressure-independent absolute pressure sensor for the rough vacuum range (range I) is available, which has a measuring range of, for example, 1000 to 0.1 mbar. For the fine vacuum range, a gas type-dependent measuring principle is used, e.g. B. a thermal conductivity measuring principle in the form of a Pirani sensor. Both sensors have a sufficient signal swing of the electrical output signal in the overlap area 100 and both sensors are evaluated with a sufficiently high sampling rate by the calibration device 50 and standardized according to a common pressure scale.
Das anhand von Fig. 2 dargestellte Verfahren liefert somit eine automatische Kalibrierung und damit eine automatische Kennlinienzuordnung bzw. Kennlinienkorrektur, ohne daß die Kenntnis des Meßgases vorausgesetzt wird. Das Meßgas kann zudem eine Mischung aus unterschiedlichen Gasen sein. Damit wird ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Tech nik erreicht, bei dem bei einem Benutzer die Kenntnis der Gasart vorausgesetzt wurde, woraufhin nach einer manuellen Eingabe der Gasart durch den Benutzer ein Korrekturwert an hand einer eingespeicherten Tabelle ermittelt wurde. Diese manuelle Eingabe ist nun nicht mehr erforderlich. Weiterhin liefert das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur eine Kali brierung von Abweichungen aufgrund der Gasart sondern auf grund jeglicher Temperaturdriften usw.. Es sei darauf hin gewiesen, daß die Kalibrierung des zweiten Drucksensors um so genauer ist, je paralleler die Linien für die verschie denen Gase bzw. auch für andere Abweichungen, die herauska libriert werden müssen, verlaufen.The method shown in FIG. 2 thus provides an automatic calibration and thus an automatic characteristic curve assignment or characteristic curve correction without the knowledge of the measurement gas being required. The measuring gas can also be a mixture of different gases. This provides a significant advantage over the prior art, in which knowledge of the type of gas was assumed for a user, whereupon after a manual entry of the gas type by the user, a correction value was determined using a stored table. This manual entry is no longer necessary. Furthermore, the method according to the invention not only provides a calibration of deviations due to the type of gas but due to any temperature drifts, etc. It should be pointed out that the calibration of the second pressure sensor is the more accurate, the more parallel the lines for the various gases or also run for other deviations that have to be calibrated out.
Ab einem bestimmten angezeigten Druck A, der gleich dem wah ren Druck ist, der auch als Übernahmeschwelle bezeichnet wird, wird dann auf dem Anzeigemonitor 40 nicht mehr die Ausgabe des ersten Drucksensors sondern die mit dem Korrek turfaktor beaufschlagte Ausgabe des zweiten Drucksensors zur Anzeige gebracht, derart, daß ein kontinuierlicher und weit gehend fehlerfreier Übergang zwischen dem ersten Druckbe reich I und dem zweiten Druckbereich II erreicht ist.From a certain displayed pressure A, which is equal to the true pressure, which is also referred to as the acceptance threshold, the display monitor 40 then no longer displays the output of the first pressure sensor but the output of the second pressure sensor acted on by the correction factor, such that a continuous and largely error-free transition between the first Druckbe area I and the second pressure area II is reached.
Anhand von Fig. 3 ist ein zweites bevorzugtes Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei dem der Überlappungsbereich zwischen dem ersten Druckbereich I und dem zweiten Druckbereich II, der in Fig. 3 mit dem Bezugs zeichen 200 angedeutet ist, in dem Bereich liegt, in dem die Kennlinien für die einzelnen Gase nicht mehr parallel ver laufen, da der bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendete Pirani-Drucksensor bereits an der Grenze seines Meßbereichs arbeiten muß. Dieser Fall kann auftreten, wenn der erste Drucksensor eine untere Grenze hat, die höher als bei dem anhand von Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt. In diesem Fall besteht eine Voraussetzung darin, daß sämtliche Kalibrierkurven für das erste, das zweite, das dritte, das vierte und das fünfte Gas etc. als Tabelle in der Kalibriereinrichtung 50 abgespeichert sind. Wieder ist die Übernahmeschwelle eingezeichnet, wobei dort der ange zeigte Druck A dem wahren Druck A entspricht, den ein erster Drucksensor liefern wird, der entlang der Kalibrierkurve 110 mißt, für die gilt, daß der wahre Druck gleich dem angezeig ten Druck ist. Liefert nun der zweite Drucksensor bei dem wahren Druck A einen angezeigten Druck B, so kann mittels der Werte A und B auf die Tabelle in der Kalibriereinrich tung zugegriffen werden, um die dieser Wertekombination entsprechende Kennlinie zu ermitteln. Bei dem in Fig. 3 dar gestellten Beispiel wäre dies die Kennlinie für das dritte Gas. Damit hat die erfindungsgemäße Vorrichtung automatisch ermittelt, daß das Gas des zweiten Drucksensors das dritte Gas ist. So kann die Kalibriereinrichtung 50 auf einfache Art und Weise den Unterschied zwischen der Kennlinie für das dritte Gas und der Absolut-Kennlinie 110 ermitteln, um für jeden wahren Druckwert den angezeigten Druckwert entspre chend zu korrigieren. In dem Bereich, in dem die Kennlinien parallel verlaufen, entspricht dies im wesentlichen dem Ver fahren nach Fig. 2. Diese Erweiterung des Verfahrens von Fig. 2 ist jedoch besonders dann vorteilhaft, wenn die Kenn linienkurven im doppelt logarithmischen Diagramm nicht mehr parallel verlaufen sondern gekrümmt sind. Damit wird eine wahre Kalibrierung des zweiten Drucksensors anhand der in der Kalibriereinrichtung 50 gespeicherten Tabelle verschie dener Gaskennlinien erreicht, wobei der Ausgabewert des er sten Drucksensors und der Ausgabewert des zweiten Drucksen sors verwendet werden, um auf die Tabelle zuzugreifen. Referring to Fig. 3 is a second preferred execution example of the present invention shown in which the overlapping area between the first pressure region I and the second pressure region II, the mark in Fig. 3 with the reference is indicated 200, is located in the region in which the characteristic curves for the individual gases no longer run in parallel, since the Pirani pressure sensor used in a preferred exemplary embodiment must already work at the limit of its measuring range. This case can occur if the first pressure sensor has a lower limit that is higher than in the exemplary embodiment shown in FIG. 2. In this case, a prerequisite is that all calibration curves for the first, second, third, fourth and fifth gas etc. are stored as a table in the calibration device 50 . Again, the acceptance threshold is shown, where the indicated pressure A corresponds to the true pressure A, which a first pressure sensor will deliver, which measures along the calibration curve 110 , for which the true pressure is equal to the indicated pressure. If the second pressure sensor supplies a displayed pressure B at the true pressure A, the table A in the calibration device can be accessed by means of the values A and B in order to determine the characteristic curve corresponding to this value combination. In the example shown in FIG. 3, this would be the characteristic curve for the third gas. The device according to the invention has thus automatically determined that the gas from the second pressure sensor is the third gas. The calibration device 50 can thus easily determine the difference between the characteristic curve for the third gas and the absolute characteristic curve 110 , in order to correct the displayed pressure value accordingly for each true pressure value. In the area in which the characteristic curves run parallel, this essentially corresponds to the process according to FIG. 2. This extension of the process from FIG. 2 is particularly advantageous when the characteristic curve curves in the double logarithmic diagram no longer run parallel but instead are curved. A true calibration of the second pressure sensor is thus achieved on the basis of the table of various gas characteristic curves stored in the calibration device 50 , the output value of the first pressure sensor and the output value of the second pressure sensor being used to access the table.
Besteht die Aufgabe darin, mit Gasgemischen als Meßgas zu rechnen, so kann das in Fig. 3 dargestellte Verfahren ent sprechend erweitert werden. Hierzu ist es erforderlich, an mehreren Schwellenwerten A, A' die Ausgabe des zweiten Drucksensors zu bestimmen. Würde derselbe bei den Schwellen werten A, A' beispielsweise die beiden in Fig. 3 angedeute ten Werte 220 liefern, so kann anhand der Tabelle gefolgert werden, daß das Gasgemisch eine Mischung des dritten und vierten Gases ist. Durch Interpolation zwischen der Kenn linie für das dritte Gas und das vierte Gas kann somit eine neue Kalibrierkurve für das Gasgemisch erzeugt werden, der art, daß auch bei nicht abgespeicherten Gaskennlinien der zweite Drucksensor auf den ersten Drucksensor kalibriert werden kann. Ist die Situation nicht so eindeutig, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, so können noch mehr Schwellwerte verwendet werden, um die Änderung des angezeigten Drucks von einem Schwellwert zum nächsten, die auch als "Steigung" be zeichnet wird, zu berücksichtigen. Insbesondere ist die Steilheit als das Verhältnis der Differenz der Anzeigewerte (220) zu der Differenz der Schwellwerte (A minus A') defi niert. In einer Tabelle können dann nicht nur die Kennlinien für die verschiedenen Gase sondern auch die Steilheiten der Kennlinien für die verschiedenen Gase gespeichert werden. Mittels der durch die Kalibrierung ermittelten Steigungen einer zu bestimmenden Kennlinie können dann die dieser zu bestimmenden Kennlinie benachbarten abgespeicherten Kennli nien ermittelt werden, um anhand derselben die zu bestim menden Kennlinie durch Interpolation zu bestimmen.If the task is to count with gas mixtures as the measuring gas, the method shown in Fig. 3 can be expanded accordingly. For this it is necessary to determine the output of the second pressure sensor at a plurality of threshold values A, A '. If, for example, the threshold values A, A 'provided the two values 220 indicated in FIG. 3, it can be concluded from the table that the gas mixture is a mixture of the third and fourth gas. By interpolation between the characteristic line for the third gas and the fourth gas, a new calibration curve for the gas mixture can thus be generated, in such a way that the second pressure sensor can be calibrated to the first pressure sensor even when the gas characteristics are not stored. If the situation is not as clear as it is shown in FIG. 3, even more threshold values can be used in order to take into account the change in the displayed pressure from one threshold value to the next, which is also referred to as “slope”. In particular, the slope is defined as the ratio of the difference in the display values ( 220 ) to the difference in the threshold values (A minus A '). Not only the characteristic curves for the different gases but also the slope of the characteristic curves for the different gases can then be stored in a table. By means of the slopes of a characteristic curve to be determined, which are determined by the calibration, the stored characteristic curves adjacent to this characteristic curve can then be determined in order to determine the characteristic curve to be determined by interpolation.
Für häufig auftretende Gasgemische und Kombinationen von Gasen, die ein untypisches Verhalten zeigen, beispielsweise das fünfte Gas in der Zeichnung, bietet sich die Aufnahme und Abspeicherung eigener Kalibrierkurven an, um die Wieder findungsrate und somit die Meßgenauigkeit weiter zu verbes sern. Ist eine Interpolation notwendig, da die gemessene Wertereihe nicht in der abgelegten Tabelle gefunden wird, erfolgt, wie es bereits ausgeführt wurde, die Selektion von zwei der gemessenen Wertereihe benachbarten Kalibrierkurven. For frequently occurring gas mixtures and combinations of Gases that show unusual behavior, for example the fifth gas in the drawing is the picture and save your own calibration curves to get the re Finding rate and thus the measurement accuracy to verbes further ser. Interpolation is necessary because the measured Value series is not found in the stored table, , as has already been stated, the selection of two calibration curves adjacent to the measured value series.
Wenn mehrere benachbarte Kurven hierfür in Frage kommen, können als zusätzliche Näherungs-Kriterien die Steilheit- Werte herangezogen werden.If several adjacent curves are possible, As an additional approximation criteria, the slope Values are used.
Im nachfolgenden wird auf Fig. 4 eingegangen, um das Kali brierverfahren für einen dritten Drucksensor darzustellen. Bevorzugterweise ist der dritte Drucksensor ein Hochvakuum sensor der bereits erwähnten Form. Fig. 4 zeigt gestrichelt eine Kurve 410 eines Pirani-Sensors, der anhand eines der Verfahren, die bezüglich Fig. 2 und Fig. 3 beschrieben wur de, korrigiert worden ist, derart, daß sich als korrigierte Kurve des Pirani-Sensors die Kurve 420 ergab. Fig. 4 zeigt ferner verschiedene Kennlinien 430, 440, 450 für Hochvakuum sensoren, wobei die Aufgabe nun besteht, den Hochvakuum sensor, d. h. den dritten Drucksensor, der den Druckbereich III messen kann, auf den zweiten Drucksensor, der für den Druckbereich II anhand des ersten Drucksensors kalibriert worden ist, ebenfalls zu kalibrieren. Dazu wird, wie es in Fig. 2 beschrieben wurde, in einem Überlappungsbereich 300 zwischen dem zweiten Druckbereich II und dem dritten Druck bereich III eine wie in Fig. 2 oder Fig. 3 beschriebene Kor rektur durchgeführt. Dazu wird ein Schwellwert in dem Über lappungsbereich 300 gesetzt, um bei einer Druckabsenkung, die diese Schwelle erreicht, durch die Kalibriereinrichtung 50 (Fig. 1) gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig den Wert des Hochvakuumsensors neben dem Ausgabewert des Fein vakuumsensors zu erfassen. Weicht der Wert des Hochvakuum sensors von dem Wert des Feinvakuumsensors ab, so wird, wie es anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben worden ist, ein Kor rekturwert bzw. eine Korrekturkennlinie ermittelt, um den Anzeigewert des Hochvakuumsensors mit dem ermittelten Kor rekturwert zu beaufschlagen, d. h. zu multiplizieren bzw. zu dividieren. Damit erreicht die Kalibriereinrichtung 50 auch eine Kalibrierung des dritten Drucksensors basierend auf dem zweiten Drucksensor, der wiederum basierend auf dem ersten Drucksensor kalibriert worden ist. Damit ergibt sich eine kontinuierliche Kennlinie des Kombi-Sensors über einen großen Druckbereich. In the following, Fig. 4 is discussed in order to illustrate the calibration method for a third pressure sensor. The third pressure sensor is preferably a high vacuum sensor of the form already mentioned. Fig. 4 shows in broken lines a curve 410 of a Pirani sensor, which by way of the methods described with respect to FIG. 2 and FIG. 3 described WUR de, has been corrected, such that as the corrected curve of the Pirani sensor, the curve 420 revealed. Fig. 4 also shows various characteristics 430 , 440 , 450 for high vacuum sensors, the task now being the high vacuum sensor, ie the third pressure sensor, which can measure the pressure range III, on the second pressure sensor, which is used for the pressure range II first pressure sensor has also been calibrated. For this purpose, as described in FIG. 2, a correction as described in FIG. 2 or FIG. 3 is carried out in an overlap area 300 between the second pressure area II and the third pressure area III. For this purpose, a threshold value in the supernatant is set overlapping part 300 to operate at a pressure drop that reaches this threshold, by the calibration device at the same or approximately the same time to capture the value of the high-vacuum sensor in addition to the output value of the fine vacuum sensor 50 (FIG. 1). If the value of the high vacuum sensor deviates from the value of the fine vacuum sensor, then, as has been described with reference to FIGS. 2 and 3, a correction value or a correction characteristic curve is determined in order to apply the determined correction value to the displayed value of the high vacuum sensor , ie to multiply or divide. The calibration device 50 thus also achieves a calibration of the third pressure sensor based on the second pressure sensor, which in turn has been calibrated based on the first pressure sensor. This results in a continuous characteristic curve of the combination sensor over a large pressure range.
In Abweichung von dem dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann, falls Sensoren zur Verfügung stehen, die von dem Druckbereich I bzw. von dem Druckbereich III so weit in den Druckbereich II reichen, daß sie einen gemeinsamen Überschneidungsbereich haben, auf die gleiche Art und Weise eine direkte Kalibrierung des dritten Druck sensors durch den ersten Drucksensor durchgeführt werden.In deviation from the illustrated embodiment of the present invention, if sensors are available stand by the pressure range I or from the pressure range III so far in the pressure range II that they are one have common overlap on the same Way a direct calibration of the third pressure sensors are carried out by the first pressure sensor.
Claims (17)
einem ersten Drucksensor (10) zum Erfassen eines Drucks in einem ersten Druckbereich (I);
einem zweiten Drucksensor (20) zum Erfassen eines Drucks in einem zweiten Druckbereich (II), wobei sich der erste Druckbereich (I) und der zweite Druckbereich (II) überlappen; und
einer Kalibriereinrichtung (50) zum Kalibrieren des zweiten Drucksensors (20) mittels des ersten Drucksen sors (10) durch Korrigieren der Ausgabe des zweiten Drucksensors (20) basierend auf den Ausgaben des ersten und des zweiten Drucksensors (10, 20) innerhalb des Überlappungsbereichs (100; 200; 300) des ersten und des zweiten Druckbereichs (I, II), derart, daß die kali brierte Ausgabe des zweiten Drucksensors (20) in dem Überlappungsbereich (100; 200; 300) im wesentlichen gleich der Ausgabe des ersten Drucksensors ist.1. Device for pressure measurement, with the following features:
a first pressure sensor ( 10 ) for detecting a pressure in a first pressure range (I);
a second pressure sensor ( 20 ) for detecting a pressure in a second pressure area (II), the first pressure area (I) and the second pressure area (II) overlapping; and
a calibration device ( 50 ) for calibrating the second pressure sensor ( 20 ) by means of the first pressure sensor ( 10 ) by correcting the output of the second pressure sensor ( 20 ) based on the outputs of the first and second pressure sensors ( 10 , 20 ) within the overlap area ( 100 ; 200 ; 300 ) of the first and second pressure areas (I, II), such that the calibrated output of the second pressure sensor ( 20 ) in the overlap area ( 100 ; 200 ; 300 ) is substantially equal to the output of the first pressure sensor .
Empfangen einer Ausgabe (A) eines ersten Drucksensors (10), der für einen ersten Druckbereich (I) geeignet ist;
Empfangen einer Ausgabe (B) eines zweiten Drucksensors (20), der für einen zweiten Druckbereich (II) geeignet ist, wobei sich der erste und der zweite Druckbereich (I, II) überlappen; und
Kalibrieren der empfangenen Ausgabe (B) des zweiten Drucksensors (20) mittels der Ausgabe (A) des ersten Drucksensors (10) durch Korrigieren der Ausgabe (B) des zweiten Drucksensors (20) basierend auf einer Ausgabe (A) des ersten Drucksensors (10) und einer Ausgabe (B) des zweiten Drucksensors innerhalb des Überlappungsbe reichs (100; 200) des ersten und des zweiten Druckbe reichs (I, II), derart, daß die kalibrierte Ausgabe des zweiten Drucksensors (20) in dem Überlappungsbereich im wesentlichen gleich der Ausgabe (A) des ersten Druck sensors ist.14. Procedure for pressure measurement with the following steps:
Receiving an output (A) of a first pressure sensor ( 10 ) which is suitable for a first pressure range (I);
Receiving an output (B) of a second pressure sensor ( 20 ) which is suitable for a second pressure range (II), the first and the second pressure range (I, II) overlapping; and
Calibrating the received output (B) of the second pressure sensor ( 20 ) by means of the output (A) of the first pressure sensor ( 10 ) by correcting the output (B) of the second pressure sensor ( 20 ) based on an output (A) of the first pressure sensor ( 10 ) and an output (B) of the second pressure sensor within the overlap area ( 100 ; 200 ) of the first and second pressure areas (I, II) such that the calibrated output of the second pressure sensor ( 20 ) in the overlap area is substantially the same the output (A) of the first pressure sensor.
Bilden eines Verhältnisses einer Ausgabe (A) des ersten Drucksensors und einer Ausgabe (B) des zweiten Druck sensors (20), die bei einem Druck im Überlappungsbe reich (100; 200) empfangen werden; und
Beaufschlagen der Ausgabe (B) des zweiten Drucksensors (20) mit dem Verhältnis, derart, daß der zweite Druck sensor (20) auf den ersten Drucksensor (10) kalibriert ist.15. The method according to claim 14, wherein the step of calibrating comprises the following substeps:
Forming a ratio of an output (A) of the first pressure sensor and an output (B) of the second pressure sensor ( 20 ), which are received at a pressure in the overlap region ( 100 ; 200 ); and
Acting on the output (B) of the second pressure sensor ( 20 ) with the ratio such that the second pressure sensor ( 20 ) is calibrated to the first pressure sensor ( 10 ).
Speichern einer Tabelle, in der Kalibrierkurven für den zweiten Drucksensor (20) enthalten sind;
Zugreifen auf die Tabelle mittels der Ausgaben (A, B) des ersten und des zweiten Drucksensors (10; 20);
Auswählen der Kalibrierkurve, die den Ausgaben des ersten und des zweiten Drucksensors (A, B) im wesentli chen entspricht; und
Korrigieren der Ausgabe (B) des zweiten Drucksensors (20) mittels der ausgewählten Kalibrierkurve.16. The method of claim 14, wherein the calibrating step comprises the following substeps:
Storing a table containing calibration curves for the second pressure sensor ( 20 );
Accessing the table using the outputs (A, B) of the first and second pressure sensors ( 10 ; 20 );
Selecting the calibration curve that corresponds to the outputs of the first and second pressure sensors (A, B) in essence; and
Correcting the output (B) of the second pressure sensor ( 20 ) using the selected calibration curve.
Erzeugen einer Mehrzahl von Ausgaben (220, A, A') des ersten und des zweiten Drucksensors (10, 20);
Auswählen zweier Kalibrierkurven (3. Gas, viertes Gas), die der Mehrzahl von Ausgaben am nächsten kommen;
Interpolieren zwischen den zwei ausgewählten Kalibrier kurven, um eine aktuelle Kalibrierkurve zu ermitteln; und
Korrigieren der Ausgabe (B) des zweiten Drucksensors (20) mittels der ausgewählten Kalibrierkurve.17. The method according to claim 16, wherein a plurality of calibration curves for the second pressure sensor ( 20 ) is stored, but in which, however, no calibration curve is stored for the special application range of the second pressure sensor ( 20 ), in which the step of Ka has the following steps:
Generating a plurality of outputs ( 220 , A, A ') of the first and second pressure sensors ( 10 , 20 );
Selecting two calibration curves (3rd gas, fourth gas) that come closest to the plurality of outputs;
Interpolate between the two selected calibration curves to determine a current calibration curve; and
Correcting the output (B) of the second pressure sensor ( 20 ) using the selected calibration curve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998160500 DE19860500B4 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Apparatus and method for pressure measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998160500 DE19860500B4 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Apparatus and method for pressure measurement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19860500A1 true DE19860500A1 (en) | 2000-07-27 |
| DE19860500B4 DE19860500B4 (en) | 2005-12-15 |
Family
ID=7892975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1998160500 Expired - Lifetime DE19860500B4 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Apparatus and method for pressure measurement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19860500B4 (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10047811A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-18 | Volkswagen Ag | Method and device for regulating an internal combustion engine |
| EP1394523A1 (en) * | 2002-08-24 | 2004-03-03 | Pfeiffer Vacuum GmbH | Method for operating a total pressure transmitter |
| WO2006065535A1 (en) | 2004-12-14 | 2006-06-22 | Brooks Automation, Inc. | Method and apparatus for storing vacuum gauge calibration parameters and measurement data on a vacuum gauge structure |
| DE102005008959A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Plöchinger, Heinz, Dipl.-Ing. | Pressure sensor for vacuum applications, has similar diaphragms connected together with electromechanical transducer converting deflection to electrical signal |
| DE102005029114A1 (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Plöchinger, Heinz, Dipl.-Ing. | Measuring errors reduction method e.g. for combination pressure sensors, involves having several sensors, which supply time-discrete, standardized, optionally linearized signal provided around ambient temperature influences |
| DE102005044410A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Siemens Ag | Pressure Transmitter |
| WO2010015569A1 (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Pressure measurement converter and method for the operation thereof |
| DE102011052658B4 (en) * | 2010-09-14 | 2016-07-28 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Method and system for calibrating a pressure sensor in a gas storage system |
| US20200411886A1 (en) * | 2018-03-26 | 2020-12-31 | Eneos Corporation | Method for diagnosing fault in pressure gauge of hydrogen filling system and method for calibrating pressure gauge of hydrogen filling system |
| EP3760995A1 (en) * | 2019-06-25 | 2021-01-06 | Ph-Instruments GmbH | Pressure measuring device |
| WO2022078594A1 (en) * | 2020-10-14 | 2022-04-21 | Inficon ag | Method for operating a group of pressure sensors |
| WO2022078593A1 (en) * | 2020-10-14 | 2022-04-21 | Inficon ag | Operating method for a group of pressure sensors |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008013455A1 (en) * | 2008-03-10 | 2009-09-17 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Method for operating a total pressure transmitter |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4995264A (en) * | 1989-01-23 | 1991-02-26 | Balzers Aktiengesellschaft | Gas pressure gauge and pressure measuring method |
| DE4445534C1 (en) * | 1994-12-20 | 1995-11-23 | Saskia Hochvakuum Und Labortec | Obtaining calibration value for piezoelectric vacuum pressure meter |
| US5583297A (en) * | 1993-12-15 | 1996-12-10 | Balzers Aktiengegesellschaft | Process for evaluating the output signals of two pressure sensors and a pressure measuring arrangement with two pressure measuring sensors and a pressure measuring head |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19535832C1 (en) * | 1995-09-26 | 1997-01-16 | Saskia Hochvakuum Und Labortec | Method and device for detecting a light tracer gas |
-
1998
- 1998-12-28 DE DE1998160500 patent/DE19860500B4/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4995264A (en) * | 1989-01-23 | 1991-02-26 | Balzers Aktiengesellschaft | Gas pressure gauge and pressure measuring method |
| US5583297A (en) * | 1993-12-15 | 1996-12-10 | Balzers Aktiengegesellschaft | Process for evaluating the output signals of two pressure sensors and a pressure measuring arrangement with two pressure measuring sensors and a pressure measuring head |
| DE4445534C1 (en) * | 1994-12-20 | 1995-11-23 | Saskia Hochvakuum Und Labortec | Obtaining calibration value for piezoelectric vacuum pressure meter |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1193385A3 (en) * | 2000-09-27 | 2005-06-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method and device for the control of an internal combustion engine |
| DE10047811A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-18 | Volkswagen Ag | Method and device for regulating an internal combustion engine |
| EP1394523A1 (en) * | 2002-08-24 | 2004-03-03 | Pfeiffer Vacuum GmbH | Method for operating a total pressure transmitter |
| DE10238961A1 (en) * | 2002-08-24 | 2004-03-04 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Method for operating a total pressure transmitter |
| CN100538298C (en) * | 2004-12-14 | 2009-09-09 | 布鲁克机械公司 | Method and device for storing vacuum gauge calibration parameters and measurement data on vacuum gauge structure |
| WO2006065535A1 (en) | 2004-12-14 | 2006-06-22 | Brooks Automation, Inc. | Method and apparatus for storing vacuum gauge calibration parameters and measurement data on a vacuum gauge structure |
| US7921719B2 (en) | 2004-12-14 | 2011-04-12 | Brooks Automation, Inc. | Method and apparatus for storing vacuum gauge calibration parameters and measurement data on a vacuum gauge structure |
| TWI417528B (en) * | 2004-12-14 | 2013-12-01 | Brooks Automation Inc | Method and apparatus for storing vacuum gauge calibration parameters and measurement data on a vacuum gauge structure |
| US7313966B2 (en) | 2004-12-14 | 2008-01-01 | Brooks Automation, Inc. | Method and apparatus for storing vacuum gauge calibration parameters and measurement data on a vacuum gauge structure |
| JP2008523410A (en) * | 2004-12-14 | 2008-07-03 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | Method and apparatus for storing measurement data about vacuum gauge calibration parameters and vacuum gauge structure |
| DE102005008959A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Plöchinger, Heinz, Dipl.-Ing. | Pressure sensor for vacuum applications, has similar diaphragms connected together with electromechanical transducer converting deflection to electrical signal |
| DE102005008959B4 (en) * | 2005-02-28 | 2012-08-30 | Heinz Plöchinger | Pressure sensors and combination pressure sensors and their use |
| DE102005029114A1 (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Plöchinger, Heinz, Dipl.-Ing. | Measuring errors reduction method e.g. for combination pressure sensors, involves having several sensors, which supply time-discrete, standardized, optionally linearized signal provided around ambient temperature influences |
| DE102005029114B4 (en) * | 2005-06-23 | 2007-12-06 | Plöchinger, Heinz, Dipl.-Ing. | Method for pressure measurement for combination pressure sensors in the vacuum range with at least two sensors and method for the automatic determination of an adjustment value for the "offset adjustment" in combination pressure sensors |
| DE102005044410B4 (en) * | 2005-09-16 | 2007-11-15 | Siemens Ag | Pressure Transmitter |
| DE102005044410A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Siemens Ag | Pressure Transmitter |
| WO2010015569A1 (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Pressure measurement converter and method for the operation thereof |
| DE102011052658B4 (en) * | 2010-09-14 | 2016-07-28 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Method and system for calibrating a pressure sensor in a gas storage system |
| US12191541B2 (en) * | 2018-03-26 | 2025-01-07 | Eneos Corporation | Method for diagnosing failure in pressure gauge of hydrogen filling system and method for calibrating pressure gauge of hydrogen filling system |
| US20200411886A1 (en) * | 2018-03-26 | 2020-12-31 | Eneos Corporation | Method for diagnosing fault in pressure gauge of hydrogen filling system and method for calibrating pressure gauge of hydrogen filling system |
| AU2022259860B2 (en) * | 2018-03-26 | 2025-03-13 | Eneos Corporation | Method For Diagnosing Fault In Pressure Gauge Of Hydrogen Charging System, And Method For Calibrating Pressure Gauge Of Hydrogen Charging System |
| EP3760995A1 (en) * | 2019-06-25 | 2021-01-06 | Ph-Instruments GmbH | Pressure measuring device |
| CN116368360A (en) * | 2020-10-14 | 2023-06-30 | 英福康有限公司 | Method for running a set of pressure sensors |
| CN116569013A (en) * | 2020-10-14 | 2023-08-08 | 英福康有限公司 | Operating method for a pressure sensor group |
| JP2023547360A (en) * | 2020-10-14 | 2023-11-10 | インフィコン・アーゲー | Method for operating a group of pressure sensors |
| JP2023548676A (en) * | 2020-10-14 | 2023-11-20 | インフィコン・アーゲー | How the pressure sensor group works |
| JP7599012B2 (en) | 2020-10-14 | 2024-12-12 | インフィコン・アーゲー | Method for operating a group of pressure sensors - Patents.com |
| WO2022078593A1 (en) * | 2020-10-14 | 2022-04-21 | Inficon ag | Operating method for a group of pressure sensors |
| WO2022078594A1 (en) * | 2020-10-14 | 2022-04-21 | Inficon ag | Method for operating a group of pressure sensors |
| JP7674474B2 (en) | 2020-10-14 | 2025-05-09 | インフィコン・アーゲー | How the Pressure Sensor Group Works |
| CN116368360B (en) * | 2020-10-14 | 2025-09-26 | 英福康有限公司 | Method for operating a set of pressure sensors |
| US12480831B2 (en) | 2020-10-14 | 2025-11-25 | Inficon ag | Method for operating a group of pressure sensors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19860500B4 (en) | 2005-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0658755B1 (en) | Procedure for evaluating the output signals of two pressure sensors, corresponding device with two sensors and pressure sensor head | |
| DE19860500A1 (en) | Pressure measurement arrangement corrects second sensor output based on sensor outputs so calibrated output is essentially equal to that of first sensor in pressure overlap region | |
| DE102007003850B4 (en) | Claw detection device for laser beam machine, laser beam processing system and claw detection method for laser beam machine | |
| EP0029569B1 (en) | Method and device for correcting spatial distortion in a scintillation camera | |
| DE69232633T2 (en) | Magnetic-inductive flow meter for free-mirror liquid line | |
| EP0221251B1 (en) | Fault-compensating method for sensing elements with non-linear characteristics, and device for performing it | |
| DE69718524T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING A GAS FLOW | |
| DE3634051C2 (en) | ||
| DE2359527A1 (en) | METHOD AND ARRANGEMENT FOR CAPACITY MEASUREMENT | |
| EP0360348A2 (en) | Process and device for measuring small electrical signals | |
| DE4121928A1 (en) | METHOD AND ARRANGEMENT FOR INDIRECT MASS FLOW DETERMINATION | |
| DE2739529C3 (en) | Method and circuit arrangement for calibrating a voltmeter circuit | |
| DE3028300A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CORRECTING METEREOLOGICAL ERRORS IN DISTANCE MEASUREMENTS USING LIGHT WAVES | |
| EP4229380B1 (en) | Operating method for a group of pressure sensors | |
| DE69027019T2 (en) | DEVICE FOR AUTOMATICALLY CHANGING THE MEASURING RANGE IN A DEVICE FOR MEASURING THE SURFACE OF SURFACES | |
| DE102012211022A1 (en) | Method for controlling current for inverter, involves individually calibrating current measuring devices for correction of measurement errors, where current measuring devices are calibrated in operation of inverter in recurring manner | |
| DE3634053A1 (en) | Method and circuit arrangement for measuring the resistance values of two series-connected sensor resistors | |
| DE2612253B2 (en) | Vulcanometer for determining the course of vulcanization of rubber and its mixtures | |
| EP4229381B1 (en) | Method for operating a group of pressure sensors | |
| DE102005029114B4 (en) | Method for pressure measurement for combination pressure sensors in the vacuum range with at least two sensors and method for the automatic determination of an adjustment value for the "offset adjustment" in combination pressure sensors | |
| EP1971819B1 (en) | Distance measuring device | |
| DE102019134891A1 (en) | Method for in-situ calibration, verification and / or adjustment of a sensor and measuring system | |
| DE2609841A1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR INCREASING THE VOLTAGE OF A VOLTAGE SOURCE FLOATING IN RELATION TO A REFERENCE POTENTIAL | |
| DE3147542C2 (en) | Correction circuit of a halftone dot area ratio detector | |
| DE3417470A1 (en) | Device for measuring convergence |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT |
|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R084 | Declaration of willingness to licence | ||
| R071 | Expiry of right |