用于比较传感器单元的输出的装置、方法和计算机程序制造方法及图纸

示例提供了用于比较传感器单元的输出的装置、方法和计算机程序，包括至少两个测量单元(10、12)的集合(110)。测量单元包括至少两个传感器单元(10a、10b、12a、12b)，其中至少一个测量单元的至少一个传感器单元包括对测量的量敏感的敏感传感器单元(S1、S2)。传感器单元彼此互混。该装置还包括用于选择布置的传感器单元的输出信号的模块(120)和用于通过比较不同测量单元的输出信号来确定测量的量或确定完整传感器单元的模块(130)。

Devices, methods and computer programs for comparing the outputs of sensor units

【技术实现步骤摘要】
用于比较传感器单元的输出的装置、方法和计算机程序
本专利技术涉及用于比较传感器单元的布置中的传感器单元的输出的装置、方法以及机器可读存储器或计算机程序。
技术介绍
本公开总体上涉及表面微加工传感器，并且更具体地，涉及在侧气囊电容式应力传感器中的改进诊断和读出。汽车安全应用可能需要非常低的缺陷率和非常良好的故障检测。因此，由于功能安全要求不断提高，需要改进诊断。这就需要开发精确的传感器诊断，能够检测到由于单一故障而违反安全规范的情况。此外，对于生产线上只有初期缺陷但在设备的使用寿命期内可能发展为故障的设备的生产筛选，需要改进的诊断。微机电系统(MEMS)设备可具有初期的物理缺陷，这些缺陷在现场变得至关重要并导致传感器功能失效。在生产中对其进行筛选是至关重要的，并且当现场发生故障时，必须在传感器功能受到影响之前检测到故障。因此，本专利技术解决两个关键的顶层问题：生产中的筛选和现场的检测，这两个问题具有共同的根本原因。所提出的解决方案解决了共同的根本原因，即自我诊断能力的局限性，从而降低了最终出现在现场的设备的故障率，并且在这种故障仍然发生时提高了现场的可检测性。
技术实现思路
示例涉及用于比较传感器单元的布置中的传感器单元的输出的装置、方法和机器可读存储器或计算机程序。示例涉及用于比较面积A中的传感器单元的布置中的传感器单元的输出的装置，该装置包括：至少两个测量单元的集合；用于选择布置中的传感器单元的输出信号的模块；以及用于通过比较不同测量单元的输出信号来确定测量的量或确定完整传感器单元的模块。测量单元包括至少两个传感器单元。至少一个测量单元的至少一个传感器单元包括对测量的量敏感的敏感传感器单元。传感器单元彼此互混。这种布置能够选择不同的单元组合，用于诊断和/或物理量测量。在一些示例中，传感器单元的布置可以包括至少第一单元类型(作为参考传感器单元)和至少第二单元类型(作为敏感传感器单元)。参考单元对测量的量所具有的敏感度与敏感传感器单元不同。通过联合使用参考单元与敏感单元，可以使能合理性检查。在一些示例中，测量单元的集合包括测量桥。测量桥可以包括半桥或全桥传感器单元类型配置。半桥配置的传感器单元可从由{一个参考单元和一个敏感单元、两个敏感单元、以及两个参考单元}组成的组中选择。全桥配置的传感器单元可以包括两个半桥配置的传感器单元的组合。使用各种传感器单元类型配置使能了不同的相关测量值的比较，诸如正常或诊断读数。在一些示例中，用于选择布置的传感器单元的输出信号的模块可以配置为选择至少一个片段。片段可以包括相同传感器单元类型配置的测量桥集合的子集。用于确定测量的量或确定完整传感器单元的模块可配置为使用至少一个片段测量传感器单元。以这种方式，单元的子集可以相互比较，或者可以从比较中排除不需要的(或缺陷的)单元。在一些示例中，用于确定测量量或确定完整传感器单元的模块可以配置为比较使用多个片段得到的测量值。虽然传统的方法只允许比较两个传感器单元，但是使用多个分段允许使用相同的传感器单元布置比较大量的单元组。在一些示例中，第一片段可以是第二片段在配置的重心处的平移、旋转、反射或它们的组合。在一些示例中，反射可以是点、线或镜像反射。示例可允许大量不同的几何片段组合。在一些示例中，用于确定测量的量或确定完整传感器单元的模块还可以包括比较一个或多个片段的输出信号，以确定与一个或多个片段的传感器单元的自然漂移相关的信息。确定片段的自然漂移可有助于识别初期缺陷的检测。在一些示例中，用于确定测量的量或确定完整传感器单元的模块还可以包括确定与传感器单元的布置的至少一个传感器单元的漂移相关的信息。确定特定传感器单元的自然漂移有助于识别初期缺陷的检测。在一些示例中，用于确定测量的量或确定完整传感器单元的模块还可以包括将与漂移相关的信息与估计漂移信息进行比较，并基于诊断漂移测量来估计该估计漂移信息。当估计漂移信息与实际漂移信息的比较不同时，会检测到初期缺陷。在一些示例中，诊断漂移测量可以是校准和/或温度补偿测量，使测量更可靠和/或独立于环境或其他影响。在一些示例中，用于确定测量的量或确定完整传感器单元的模块还可以包括确定多个完整传感器单元并组合多个完整传感器单元的输出信号以得到组合的传感器输出信号。因此，可以忽略有缺陷的单元，允许只从完整的单元进行测量。在一些示例中，用于选择布置的传感器单元的输出信号的模块还可以包括：在确定多个完整传感器单元之后，如果比较传感器单元的输出信号指示该传感器单元是有缺陷的，则从多个完整传感器单元中取消选择一个传感器单元，或者从测量单元的集合中取消选择包含该一个传感器单元的测量单元。因此，如果单元在发生原始选择之后出现缺陷，则可以取消选择所述缺陷单元并且仅测量剩余的完整单元。在一些示例中，用于选择布置的传感器单元的输出信号的模块还可以包括选择备用传感器单元来替换任何取消选择的传感器单元。因此，可以替换有缺陷的单元，以保持测量单元的传感器单元类型配置的一致性。在一些示例中，用于选择布置的传感器单元的输出信号的模块还可以包括选择备用测量单元来替换任何取消选择的测量单元。因此，可以替换包含有缺陷单元的测量单元，以保持所选片段的一致性。一些示例还可以包括位于传感器单元之间的空间中的金属网格。金属网格可以分散电荷，防止或减少ESD或其他放电对传感器单元的影响。在一些示例中，至少两个互混传感器单元的重心之间的距离可小于A的平方根*0.25。通过将传感器单元之间的距离保持得较小，不同传感器单元之间的环境或其他外部影响可分布均匀。在一些示例中，至少两个传感器单元之间的间隙可小于传感器单元的最大尺寸，能够使传感器单元紧密地包装在衬底上和/或与横跨管芯的外部影响无关。在一些示例中，至少两个传感器单元之间的间隙可小于50微米。示例涉及用于比较面积A中的传感器单元的布置中的传感器单元的输出的方法，该布置包括至少两个测量单元的集合，其中测量单元包括至少两个传感器单元，至少一个传感器单元包括对测量的量敏感的敏感传感器单元，其中传感器单元彼此互混。该方法包括选择布置的传感器单元的输出信号，并且通过比较不同测量单元的输出信号来确定测量的量或确定完整传感器单元。示例涉及计算机程序，其具有当在处理器、计算机或可编程硬件上执行计算机程序时执行上述方法的程序代码。附图说明以下将仅通过示例并参考附图来描述装置和/或方法的一些示例，其中图1示出了用于比较传感器单元的输出的装置；图2示出了传感器单元的传统布置；图3示出了应力测试期间的自然漂移和初期故障的演变；图4示出了互混传感器单元的一般方法；图5A示出了用于正常读出模式的半桥配置；图5B示出了用于敏感传感器单元诊断模式的半桥配置；图5C示出了用于参考单元诊断模式的半桥配置；图6A示出了用于正常读出模式的全桥配置；图6B示出了用于诊断模式的全桥配置；图7示出了敏感单元和参考单元的传统布局；图8示出了以矩形布置进行互混的示例；图9示出了以六角形布置进行互混的示例；图10示出了互混的任意布置；图11示出了敏感单元和参考单元的交替布置；图12示出了用于实现片段选择的基本示图；图13示出了用于片段选择的一般布局；图14示出了互混和分割的实际实现；图15示出了用于分割的任意布置；图16示出了正常读出和诊断读出与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于比较面积A中的传感器单元的布置中的传感器单元的输出的装置(100)，包括：至少两个测量单元(10、12)的集合(110)，其中测量单元包括至少两个传感器单元(10a、10b、12a、12b)，其中至少一个测量单元的至少一个传感器单元包括敏感传感器单元(S1、S2)，所述敏感传感器单元对测量的量敏感，其中所述传感器单元彼此互混；用于选择所述布置的传感器单元的输出信号的模块(120)；以及用于通过比较不同测量单元的输出信号来确定测量的量或者确定完整传感器单元的模块(130)。

【技术特征摘要】
2018.02.09 DE 102018102998.51.一种用于比较面积A中的传感器单元的布置中的传感器单元的输出的装置(100)，包括：至少两个测量单元(10、12)的集合(110)，其中测量单元包括至少两个传感器单元(10a、10b、12a、12b)，其中至少一个测量单元的至少一个传感器单元包括敏感传感器单元(S1、S2)，所述敏感传感器单元对测量的量敏感，其中所述传感器单元彼此互混；用于选择所述布置的传感器单元的输出信号的模块(120)；以及用于通过比较不同测量单元的输出信号来确定测量的量或者确定完整传感器单元的模块(130)。2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中所述传感器单元的所述布置包括作为参考传感器单元(R1、R2)的至少第一单元类型以及作为敏感传感器单元(S1、S2)的至少第二单元类型，其中所述参考单元对测量的量所具有的敏感度与所述敏感传感器单元不同。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置(100)，其中所述测量单元的集合包括测量桥，其中所述测量桥包括半桥(500a、500b、500c)或全桥(600a、600b)传感器单元类型配置，其中半桥配置的传感器单元是从由{一个参考单元和一个敏感单元(500a)、两个敏感单元(500b)、以及两个参考单元(500c)}组成的组中选择的，并且其中全桥配置的传感器单元包括两个半桥配置的传感器单元的组合。4.根据权利要求3所述的装置(100)，其中用于选择所述布置的传感器单元的输出信号的所述模块(120)被配置为选择至少一个片段(1203)，其中片段包括相同传感器单元类型配置的测量桥的集合的子集；以及其中用于确定测量的量或者确定完整传感器单元的所述模块(130)被配置为使用至少一个片段测量(1206)所述传感器单元。5.根据权利要求4所述的装置(100)，其中用于确定测量的量或者确定完整传感器单元的所述模块(130)被配置为比较(1206)使用多个片段(1203、1204)得到的测量值。6.根据权利要求5所述的装置(100)，其中第一片段(1501、1502)是第二片段(1503、1504)在所述配置的重心处的平移、旋转、反射或者它们的组合。7.根据权利要求6所述的装置(100)，其中所述反射是点、线或镜像反射。8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置(100)，其中用于确定测量的量或者确定完整传感器单元的所述模块(130)还包括：比较一个或多个片段的输出信号，以确定与所述一个或多个片段的传感器单元的自然漂移相关的信息。9.根据权利要求8所述的装置(100)，其中用于确定测量的量或者确定完整...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·波佩斯库斯托雷，M·波姆，C·柯丽苏，U·法克施，S·亚恩，E·兰德格拉夫，E·施托斯库，J·魏登奥，B·温克勒，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE