4 スルー レート スレッショルドを使用した提案アルゴリズム

水の浸入イベントを検出するために提案された方法では、RH 測定のスルー レートにスレッショルドを使用します。湿度センサは、毎秒 1 ～ 2 サンプル (1-2Hz) の速度で RH を測定するように設定する必要があります。次に、スルー レートを 10 秒のウィンドウ全体にわたって計算する必要があります。10 秒間の RH スルー レートを計算するには、まず、現在の RH 測定値 (RH_N) と 10 秒前の測定値 (RH_N-10) の差をとって ΔRH を取得します。次に、ΔRHを Δtime で割り、1000 を掛けると、式 2に示すように m%RH/s (ミリパーセントRH/秒) 単位でスルー レートが得られます。

この計算はソフトウェアで行うことができ、FIFO (先入れ先出し) バッファなどのデータ バッファ内に最後の 10 秒の RH 測定値を保存するためのメモリ要件を備えています。図 4-1に、提案されたアルゴリズムをフロー チャートとして示します。スルー レート スレッショルド法は、定常状態の温度および圧力に対して、さまざまな温度および湿度条件でテストしました (「前提条件」セクションで概要を説明します) 。

測定されたスルー レートがスレッショルドを超えたときにアラームを鳴らすように、ソフトウェアでスルー レートス レッショルドを設定する必要があります。これは、浸水イベントが発生したことを示します。スルー レート レッショルド用に設計された設計は、エンクロージャのサイズや必要な感度 (検出する必要がある水の量) などの要因によって異なります。収集したデータに基づき、10m%RH/s は、所定の 1.7L エンクロージャ内で ≤0.07mL の入力イベントを確実に検出するためのレッショルドとして設計されたものとして特定されました。種々の条件下での試験では、0.07mL 以上のリーク イベントが選択した閾値を十分上回る RH の急激な上昇を示したが、周囲湿度の変動は閾値以下にとどまりました。さまざまなシステム エンクロージャに適したスレッショルドを評価するために、同様のテスト手順に従うことができます。

図 4-2に、スルー レート スレッショルドを使用して、テスト #2 で収集したデータ (22°C、45%RH、0.07mL 水) を使用して 0.07mL の水の浸入イベントを検出する方法を示します。濃い青の縦線は入力イベント(水がテスト システムに導入されたとき)を示し、黒色の横線は提案された 10m%RH/s スルー レートレッショルドを示し、水色の縦線は入力アラーム イベントを示します(レッショルドを超えたとき)。次のセクションでは、詳細なテスト結果と複数のテスト条件のデータ解析について説明します。