双压力传感器制造技术

本申请公开了双压力传感器。一种控制器(120)，被配置成用于监测压力传感器组件(110)的干扰，所述压力传感器组件(110)包括至少两个传感器(112、114)，其中传感器(112、114)被配置成用于测量压力，并且其中至少两个传感器(112、114)具有传感器相关的针对压力的测量灵敏度Sm，并且传感器(112、114)中的至少一个传感器对具有传感器相关的干扰灵敏度Sd的干扰敏感，其中对于至少两个传感器(112、114)，测量灵敏度和干扰灵敏度的比率Sm/Sd是不同的，控制器(120)被配置成用于通过比较至少两个传感器的输出来检测干扰。器的输出来检测干扰。器的输出来检测干扰。

【技术实现步骤摘要】
双压力传感器


[0001]本专利技术涉及压力传感器领域。更具体地说，本专利技术涉及一种传感器系统和控制器，其被配置成用于监测压力传感器组件的干扰。

技术介绍

[0002]压力传感器可包括组织在膜上的多个元件，诸如例如应力敏感元件或应变敏感元件。当膜因该膜两侧之间的压差变化而偏转时，这可能导致敏感元件的电阻率变化。这种变化可导致压力传感器信号的变化，该信号可用作膜两侧之间压差的指示。
[0003]此类压力传感器可用于安全关键应用，诸如例如用于汽车应用。汽车安全完整性等级(ASIL)是由ISO 26262
‑
道路车辆功能安全标准定义的风险分类方案。在该标准中定义了不同的等级。ASIL
‑
D代表保证最终的安全要求时所应用的最高程度的汽车危险和最高程度的严格性。功能安全度量在每个系统的FMEDA(故障模式、影响和诊断分析)中计算。
[0004]需要两个传感器以制造ASIL
‑
D集成压力传感器。冗余是提高功能安全性的关键概念，但由于常见的原因故障，冗余可能不足够，尤其是不足以达到ASIL
‑
D。
[0005]然而，干扰也可能影响压力传感器的工作。这些干扰可能有多种原因。从模拟和测量可知，应力变化(例如，由于封装应力)是MEMS压力传感器最重要的漂移因素。例如，如果两个压力传感器实现在同一个管芯上，则它们两者可能由于封装应力以类似的方式漂移(即使它们使用两个不同的膜)。
[0006]解决这个问题的一种方法是使用2个不同的管芯，但那增加了成本和复杂性，甚至可能不足够地得到帮助，特别是当这两个传感器在同一个封装中时。
[0007]在现有技术中，不同的解决方案被提出：
[0008]‑
重复的传感器，两个在同一衬底上(例如，在MEMS情况下为同一管芯)
[0009]‑
重复的传感器，在2个不同的管芯上(可以使用完全相同的传感器)
[0010]‑
两个不同的传感器，其中传感器使用两种不同的测量原理(例如电阻式和电容式传感器)。
[0011]然而，第一个(并且潜在地第二个)解决方案对于最高ASIL评级来说不够好。尤其是当干扰导致两个传感器的漂移时，这可能在此类配置中不被注意到。第二和第三种解决方案是昂贵的，并且增加封装的复杂性。
[0012]因此，需要配置成用于检测压力传感器的传感器组件操作中的干扰的传感器系统和控制器。

技术实现思路

[0013]本专利技术的实施例的目的是提供用于检测压力传感器的传感器组件的操作中的干扰的良好的传感器系统和控制器。
[0014]以上目的由根据本专利技术的方法和设备来实现。
[0015]在第一方面，本专利技术的实施例涉及配置成用于监测压力传感器组件的干扰的控制
器。压力传感器组件包括至少两个传感器。传感器配置成用于测量压力，并且至少两个传感器具有传感器相关的针对压力的测量灵敏度Sm，并且传感器中的至少一个传感器对具有传感器相关的干扰灵敏度Sd的干扰敏感，其中，对于至少两个传感器，测量灵敏度和干扰灵敏度的比率Sm/Sd是不同的。控制器被配置成用于通过比较至少两个传感器的输出来检测干扰。
[0016]本专利技术的实施例的优点在于，当使用具有不同Sm/Sd的传感器时，干扰对传感器的输出的影响将因传感器而异。因此，有可能确定何时干扰对传感器组件产生如此大的影响以至于对压力的可靠测量是不可能的。例如，当输出之间的差值超过预定义阈值时，干扰可以被检测到。
[0017]例如，干扰可能由传感器组件的封装中的应力引起。然而，本专利技术不限于此。其他原因(诸如，电荷或泄漏电流)也可能是影响压力测量的干扰。只要使用具有不同灵敏度比率的压力传感器，本专利技术就可应用于监测干扰。
[0018]在第二方面，本专利技术的实施例涉及用于测量压力的传感器系统。传感器系统包括压力传感器组件和控制器。
[0019]压力传感器组件包括至少两个传感器。传感器被配置成用于测量压力，并且每个传感器具有传感器相关的针对压力的测量灵敏度Sm，并且传感器中的至少一个传感器对具有传感器相关的干扰灵敏度Sd的干扰敏感。对于至少两个传感器，测量灵敏度和干扰灵敏度的比率Sm/Sd是不同的。
[0020]控制器是根据本专利技术的实施例的控制器，并且被配置成用于通过比较至少两个传感器的输出来监测压力传感器组件的干扰。
[0021]在第三方面中本专利技术的实施例涉及用于监测传感器组件的干扰的方法。该方法包括：
[0022]‑
测量至少两个传感器的输出，其中传感器被配置成用于测量压力，并且其中至少两个传感器具有传感器相关的针对压力的测量灵敏度Sm，并且传感器中的至少一个传感器对具有传感器相关的干扰灵敏度Sd的干扰敏感，其中，对于至少两个传感器，测量灵敏度和干扰灵敏度的比率Sm/Sd是不同的，
[0023]‑
通过比较至少两个传感器的输出来检测干扰。
[0024]在所附独立和从属权利要求中阐述了本专利技术的特定和优选方面。来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征以及与其他从属权利要求的特征适当地结合，而不仅仅是如在权利要求中明确阐述的那样。
[0025]根据此后所描述的(多个)实施例，本专利技术的这些方面和其他方面将是显而易见的，并且参考这些实施例阐明了本专利技术的这些方面和其他方面。
附图说明
[0026]图1示出了根据本专利技术的实施例的传感器系统的示意图。
[0027]图2示出了膜上的压力传感器组件的示意图。
[0028]图3示出了惠斯通电桥配置中的压力传感器的示意图。
[0029]图4示出了被配置为两个半桥以产生两个差分输出的压力传感器的示意图。
[0030]图5至图8示出了根据本专利技术的实施例的膜上的压力传感器组件的示意图。
[0031]图9示出了根据本专利技术的实施例的传感器组件，其中可能发生可使用控制器监测和/或补偿的干扰。
[0032]图10示出了根据本专利技术的实施例的方法的流程图。
[0033]权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
[0034]在不同的附图中，相同的附图标记指代相同或相似的要素。
具体实施方式
[0035]将就具体实施例并且参考特定附图来描述本专利技术，但是本专利技术不限于此而仅由权利要求书来限定。所描述的附图仅是示意性的且是非限制性的。在附图中，出于说明性目的，要素中的一些要素的尺寸可被放大且未按比例绘制。尺度和相对尺度不对应于对本专利技术的实现的实际减少。
[0036]说明书中和权利要求书中的术语第一、第二等用于在类似的要素之间进行区分，而不一定用于描述时间上、空间上、等级上或以任何其他方式的顺序。应理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文中所描述的本专利技术的实施例能够以与本文中所描述或图示的不同的顺序来进行操作。
[0037]此外，说明书和权利要求中的术语顶部、下方等等是用于描述性目的并且不一定用于描述相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被配置成用于监测压力传感器组件(110)的干扰的控制器(120)，所述压力传感器组件(110)包括至少两个传感器(112、114)，其中所述传感器(112、114)被配置成用于测量压力，并且其中所述至少两个传感器(112、114)具有传感器相关的针对所述压力的测量灵敏度Sm，并且所述传感器(112、114)中的至少一个传感器对具有传感器相关的干扰灵敏度Sd的干扰敏感，其中对于所述至少两个传感器(112、114)，所述测量灵敏度和所述干扰灵敏度的比率Sm/Sd是不同的，所述控制器(120)被配置成用于通过比较所述至少两个传感器的输出来检测所述干扰。2.一种用于测量压力的传感器系统(100)，所述传感器系统(100)包括：
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压力传感器组件(110)，包括至少两个传感器(112、114)，其中所述传感器(112、114)被配置成用于测量所述压力，并且其中每个传感器(112、114)具有传感器相关的针对所述压力的测量灵敏度Sm，并且所述传感器中的至少一个传感器对具有传感器相关的干扰灵敏度Sd的干扰敏感，其中对于所述至少两个传感器(112、114)，所述测量灵敏度和所述干扰灵敏度的比率Sm/Sd是不同的，
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根据权利要求1所述的控制器(120)，被配置成用于监测所述压力传感器组件(110)的干扰。3.根据权利要求2所述的传感器系统(100)，其中所述传感器(112、114)在同一衬底上制成。4.根据权利要求2所述的传感器系统(100)，其中所述传感器(112、114)使用所述相同的感测原理。5.根据权利要求2所述的传感器系统(100)，其中所述传感器(112、114)针对所述压力具有不同的灵敏度。6.根据权利要求2所述的传感器系统(100)，其中至少一个传感器(112、114)对所述干扰基本不敏感。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：迈来芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：