用于确定至少一个用于补偿对传感器系统的测量值的温度影响的温度补偿参数的方法技术方案

本发明专利技术涉及用于确定用于补偿对传感器系统的测量值的温度影响的温度补偿参数的方法，传感器系统包括传感器单元、温度传感器单元、信号处理单元，确定温度补偿参数和补偿对传感器单元的测量值的温度影响。方法包括监测传感器单元的测量情况且确定是否当前测量情况相应于参考测量情况；监测传感器单元的温度且确定是否当前的温度位于在预先确定的温度范围内；在预先确定的温度范围内检测至少两个不同的温度值，且如果当前的测量情况相应于参考测量情况，检测传感器测量参量的各自所属的测量值；基于传感器测量参量X的至少一个参考测量值、至少两个不同的温度值和传感器测量参量X的所属的测量值确定至少一个温度补偿参数。本发明专利技术涉及传感器系统。

【技术实现步骤摘要】
用于确定至少一个用于补偿对传感器系统的测量值的温度影响的温度补偿参数的方法
本专利技术涉及一种用于确定至少一个用于补偿对传感器系统的测量值的温度影响的温度补偿参数的方法。此外，本专利技术还涉及一种MEMS传感器系统，其构成为实施该方法。
技术介绍
已知传感器系统、特别是MEMS传感器系统的传感器面的连续微型化导致如下技术挑战：例如微控制器集成到传感器系统中用于覆盖不同的应用情景，或者传感器测量结果的温度限定的偏移和敏感度不准确性的构件个体的校正。传感器单元的温度影响可以导致传感器单元的测量结果的温度限定的不准确性。当前，这样的不准确性可以通过利用适合的参考传感器系统的测量结果——其用作参考值——对于个别的温度支撑点对相应的传感器系统的测量结果进行调整来校正。这样的利用参考传感器系统的调整但是忽视了个体因素的影响，例如各个传感器系统的制造限定的个体的特征，其可以导致附加的测量不准确性。成本限定地，在工厂中制造期间仅仅可以对于个别的温度支撑点进行当前用于校正温度限定的测量不准确性的测量。对于仅仅个别的温度支撑点的这样的测量然而不足以实现全面校正。因此存在温度限定的测量不准确性的、个体的和可匹配于各个系统的校正的必要性，其基于个体的因素和大量温度支撑点的考虑符合对当前传感器系统的要求。
技术实现思路
本专利技术基于的目的可以视为在于，提供一种用于适应地补偿对传感器系统的测量值的温度影响的有效的方法和相应的传感器系统，该传感器系统构成为实施这样的方法。该目的借助根据本专利技术的技术方案的相应的内容解决。本专利技术有利的设计方案是各自优选的实施方式的内容。根据本专利技术的第一方面提供一种用于确定至少一个用于补偿对传感器系统的测量值的温度影响的温度补偿参数的方法，其中，传感器系统至少包括：a.传感器单元，其用于检测传感器测量参量的测量值；b.温度传感器单元，其用于检测传感器单元的温度；c.信号处理单元，其用于确定至少一个温度补偿参数和用于补偿对传感器单元的测量值的温度影响；其中，该方法包括：о对传感器单元的测量情况进行监测，且确定当前测量情况是否相应于如下的参考测量情况：对于该参考测量情况传感器测量参量的至少一个参考测量值是已知的；о对传感器单元的温度进行监测，且确定当前的温度是否处在预先确定的温度范围内；о在预先确定的温度范围内检测至少两个不同的温度值，且如果当前的测量情况相应于参考测量情况，那么检测传感器测量参量的所属的相应的测量值；о基于传感器测量参量的至少一个参考测量值、至少两个不同的温度值和传感器测量参量的所属的测量值来确定至少一个温度补偿参数。根据本专利技术的方法实现如下可能性：即在连续运行中、即在应用情况下确定构件特定的温度补偿参数，且如果期望，总是又将其更新。基于该温度补偿参数那么可以进行对测量值的温度影响的补偿，该补偿不仅考虑构件特定的特性而且考虑在使用寿命上的变化。根据本专利技术的方法那么就是对传感器系统在工厂方面的校准的替代或至少补充。通过这种方式也可以实施传感器系统的初始的温度补偿参数的匹配，在工厂方面、即在传感器系统在应用情况下投入运行(Inbetriebnahme)之前确定该初始的温度补偿参数。通过传感器系统的传感器单元的温度补偿参数的重复校正和匹配可以实现传感器系统的高测量精度。例如通过温度补偿参数的多次重复的校正和匹配可以调整传感器系统的温度特性的时间变化。因此，总系统中的条件例如可以在一个时间段上变化，例如由于在传感器系统的结构中的机械应力，这可以导致变化的温度特性。此外，如果传感器系统已经安装在其确定位置上，那么用于确定用于传感器系统的温度补偿参数的方法可以通过传感器系统自行地实施。因为在此也考虑装配和周围环境限定的影响，所以基于该温度补偿参数相比于基于在工厂方面确定的温度补偿参数可以实现对测量值的温度影响的更好的补偿。此外，对于温度补偿参数的工厂方面的确定出于时间和成本原因设置极限，从而在此总是仅仅考虑参考组的传感器单元的温度特性，但是不考虑每个传感器单元的个体的温度特性。各个传感器系统在相应的测试台上的工厂方面的、个体的校准虽然当前技术上能够实现。然而基于高成本——在结束相应的传感器系统的制造之后如此时间密集的步骤将导致该高成本——这并不是一个经济的解决方案。因此，目前在工厂方面仅仅基于相应的参考测量序列——其实施在参考组的代表性的传感器系统上——的结果来校准传感器系统，其方式是：对于参考组求取的参数仅仅传递给要校准的传感器系统。但是那么未考虑可能影响传感器系统的测量特性的个体的因素。用于确定用于传感器系统的测量值的温度补偿参数的方法可以由用户在个体确定的时间实施，或者根据预先确定的且在信号处理单元中存储的时间表(Zeitplan)自动地实施。例如方法可以在传感器系统在系统的目标位置上首次安装的情况下实施。可选择地，方法也可以在传感器系统的整个使用寿命中根据预先确定的时间表重复地实施。可选择地，方法也可以在出现预先确定的条件之后实施。例如可以在超过温度上限或低于温度下限之后借助用于确定温度补偿参数的方法实施传感器系统的校准。除了所述温度限度之外也可以考虑具有相应的极限值的另外的参数，其达到或超过触发方法的自动实施。替代地，可以在传感器系统的每个起动过程中实施该方法，在该起动过程中传感器系统从静止状态启动到运行状态。为此监测传感器单元的测量情况且对如下进行检查：传感器单元的当前测量情况是否相应于传感器单元的参考测量情况。传感器单元的测量情况描述传感器单元所处的状态。在惯性传感器的情况下，测量情况例如可以包括：传感器单元处在静止情况还是经历加速。在其他类型的传感器单元的情况下，相应的测量情况可以相应地变化。传感器单元的参考测量情况描述相同类型的传感器单元的参考状态，其中，对于参考状态或参考测量情况，用于相同类型的传感器单元的传感器测量参量的测量值作为参考值是已知的。此外，对传感器单元的温度进行监测，且确定：传感器单元的温度是否处在预先确定的温度范围内，即特别是在如下温度范围内：对于该温度范围应实施温度补偿参数的确定。预先确定的温度范围可以与相应的传感器单元的类型以及与传感器单元的相应的意图的应用的方式有关。如果传感器单元的测量情况相应于参考测量情况且传感器单元的温度处在预先确定的温度范围中，那么温度传感器单元检测温度值，且传感器单元检测所属的测量值。如果传感器单元处在参考测量情况下，即在不同的温度下，那么该温度和测量值检测必须执行至少两次，从而传感器单元的至少两个测量值在参考测量情况下但是处在不同温度下。基于至少两个检测的温度值、传感器测量参量的至少两个检测的测量值和用于参考测量情况的传感器测量参量的至少一个参考值确定至少一个温度补偿参数。温度补偿参数例如可以是模型的或数学函数的参数，借助该模型或该数学函数可以描述传感器测量参量的温度曲线。例如温度补偿参数可以是线性函数的斜率或截距，借助该线性函数可以描述传感器测量参量的线性温度曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定至少一个温度补偿参数的方法(100)，所述至少一个温度补偿参数用于补偿对传感器系统(800)的测量值的温度影响，其中，所述传感器系统(800)至少包括：/na.传感器单元(803)，所述传感器单元用于检测传感器测量参量(X)的测量值(XV)；/nb.温度传感器单元(805)，所述温度传感器单元用于检测所述传感器单元(803)的温度(TV)；/nc.信号处理单元(807)，所述信号处理单元用于确定至少一个温度补偿参数和用于补偿对所述传感器单元(803)的测量值(XV)的温度影响；/n其中，所述方法包括：/no对所述传感器单元(803)的测量情况进行监测(101)，且确定当前的测量情况是否相应于如下的参考测量情况：对于所述参考测量情况，所述传感器测量参量(X)的至少一个参考测量值是已知的；/no对所述传感器单元(803)的温度(TV)进行监测(103)，且确定当前的温度是否处在预先确定的温度范围(TR2)内；/no在所述预先确定的温度范围(TR2)内检测(105)至少两个不同的温度值(TV1，TV2)，且如果所述当前的测量情况相应于参考测量情况，那么检测所述传感器测量参量(X)的所属的相应的测量值(XV1，XV2)；/no基于所述传感器测量参量(X)的至少一个参考测量值、所述至少两个不同的温度值(TV1，TV2)和所述传感器测量参量(X)的所属的测量值(XV1，XV2)确定(107)至少一个温度补偿参数(TC)。/n...

【技术特征摘要】
20191111 DE 102019217333.01.一种用于确定至少一个温度补偿参数的方法(100)，所述至少一个温度补偿参数用于补偿对传感器系统(800)的测量值的温度影响，其中，所述传感器系统(800)至少包括：
a.传感器单元(803)，所述传感器单元用于检测传感器测量参量(X)的测量值(XV)；
b.温度传感器单元(805)，所述温度传感器单元用于检测所述传感器单元(803)的温度(TV)；
c.信号处理单元(807)，所述信号处理单元用于确定至少一个温度补偿参数和用于补偿对所述传感器单元(803)的测量值(XV)的温度影响；
其中，所述方法包括：
o对所述传感器单元(803)的测量情况进行监测(101)，且确定当前的测量情况是否相应于如下的参考测量情况：对于所述参考测量情况，所述传感器测量参量(X)的至少一个参考测量值是已知的；
o对所述传感器单元(803)的温度(TV)进行监测(103)，且确定当前的温度是否处在预先确定的温度范围(TR2)内；
o在所述预先确定的温度范围(TR2)内检测(105)至少两个不同的温度值(TV1，TV2)，且如果所述当前的测量情况相应于参考测量情况，那么检测所述传感器测量参量(X)的所属的相应的测量值(XV1，XV2)；
o基于所述传感器测量参量(X)的至少一个参考测量值、所述至少两个不同的温度值(TV1，TV2)和所述传感器测量参量(X)的所属的测量值(XV1，XV2)确定(107)至少一个温度补偿参数(TC)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，借助如下的至少一个另外的传感器构件和/或借助如下的电路装置对测量情况进行监测：所述至少一个另外的传感器构件和/或所述电路装置是所述传感器系统的组成部分或是与所述传感器系统安装在一起的设备的组成部分。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述至少两个不同的温度值(TV1，TV2)之间的差大于预给定的阈值ΔT。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述至少一个温度补偿参数(TC)确定为如下的模型的模型参数：所述模型用于描述对所述传感器测量参量(X)的温度影响，从而基于所述模型对于任意的温度值(TV)能够确定用于在所述温度值(TV1)下检测的测量值(MV)的温度补偿参量。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述至少一个温度补偿参数(TC)确定为如下的函数的系数和/或常数：所述函数描述在所述预先确定的温度范围(TR2)内在参考测量情况下在温度与所述传感器测量参量(X)之间的函数关系，从而基于所述函数对于任意的温度值(TV)能够确定用于在所述温度值(TV)下检测的测量值(MV)的温度补偿参量。


6.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，对所述信号处理单元和/或对所述传感器系统的至少一个另外的构件进行有针对性地操控，以便将所述传感器单元(803)加热和/或冷却到在所述预先确定的温度范围(TR2)内的至少一个第一温度值和/或至少一个第二温度值(TV1，TV2)且对所述传感器测量参量(X)的所属的相应的测量值(XV1，XV2)进行检测。


7.根据上述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：HP·布吕克纳，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE