一种传感器结构包括用于将物理量转换为第一电信号的第一传感器元件和用于将物理量转换为第二电信号的至少第二传感器元件。第一传感器元件具有第一灵敏度而第二传感器元件具有与第一灵敏度不同的第二灵敏度。第一传感器元件被操作性耦合在传感器结构的端子之间，第二传感器元件被经由温控切换元件操作性连接在传感器结构的端子之间，使得，在温控切换元件的第一状态下第二电信号与第一电信号结合而形成传感器输出信号，而在温控切换元件的第二状态下第二电信号对传感器输出信号的贡献相对于在温控切换元件的第一状态下的相对贡献被实质上降低。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及灵敏度取决于操作温度的传感器系统
在特殊应用中，本专利技术更具体涉及，例如在汽车安全系统中使用的，座椅占用传感器
，甚至更具体涉及灵敏度取决于操作温度范围的座椅占用传感器。
技术介绍
当今，座椅占用传感器通常在汽车中使用，用于提高副座约束系统，例如车辆安全气囊或座椅安全带张紧系统，的有效性。座椅占用传感器通常包括多个单个的切换元件，它们被以阵列结构布置并且被关联到车辆座椅的就座表面。单个的切换元件典型地被配置为压力传感器，例如感测力的电阻器，其中电阻取决于作用在座椅上的力。在那些座椅占用传感器的可能应用中，实际座椅占用状态通过座椅占用传感器确定，并且在车辆撞击情况下，与相应座椅关联的安全气囊只有在实际座椅占用状态需要其展开时才展开。在不同的应用中，座椅占用传感器的信号被用在座椅安全带报警系统中，用于在特定的车辆座椅被占用并且对应的座椅安全带没有系紧的情况下产生报警信号。那些座椅传感器系统的一个问题与切换元件的温度依附行为和/或切换元件所布置的环境有关。事实上，由于座椅材料(装饰，泡沫，和悬架和座椅结构)和传感器在不同温度下的行为，传感器的感测能力受到影响。通常来说温度越低，传感器和座椅(即整个感测系统)变得越不灵敏，而温度越高，整个系统可能更灵敏，因此力/压力行为是变化的(更硬或更软)。这意味着为了在低温度范围内可靠地检测车辆座椅的占用情况，优选的是具有相当灵敏的传感器/传感器特征(单元)以确保可靠地检测到乘客。另一方面，在较高的温度范围中，传感器单元(cell)的高灵敏度可能导致传感器被不希望的轻物体、比如放在座椅上的包触发。这样，对于较高
温度范围来说，优选的是具有不太灵敏的传感器/传感器特征(单元)以避免检测到座椅上的不希望检测到的物体。换句话说，对于最高至温度Tx的低温度来说，首选灵敏的传感器/传感器单元，而高于温度Tx直至高温度，首选不灵敏的传感器/传感器单元。在汽车环境中，温度范围可例如对低温度范围来说从LT＝-40℃至Tx，以及从Tx至HT＝85℃。取决于座椅/传感器所使用的材料，Tx可近似45-65℃。应注意，根据本应用，感测系统的灵敏度可能随着温度的降低而降低或者随着温度的降低而升高。这意味着，根据本应用，可能还很有趣的是对于最高至温度Tx的低温度来说具有不灵敏的传感器/传感器单元，而对于高于温度Tx直至高温度来说具有更加灵敏的传感器/传感器单元。技术问题本专利技术的目的是提供一种适合于在大温度范围内使用的改进的传感器结构。该目的通过权利要求1中限定的本专利技术得以实现。
技术实现思路
根据本专利技术的传感器结构包括用于将物理量转换为第一电信号的第一传感器元件和用于将所述物理量转换为第二电信号的至少第二传感器元件。第一传感器元件具有第一灵敏度而第二传感器元件具有与第一灵敏度不同的第二灵敏度。第一传感器元件被操作性耦合在传感器结构的端子之间，第二传感器元件被经由温控切换元件操作性连接在传感器结构的端子之间，使得，在温控切换元件的第一状态下第二电信号与第一电信号结合而形成传感器输出信号，而在温控切换元件的第二状态下第二电信号对传感器输出信号的贡献相对于在温控切换元件的第一状态下的相对贡献被实质上降低。应注意在本专利技术的上下文中，传感器的灵敏度是指用于产生具有特定信噪比或其它特定标准的特定输出信号所需要的输入信号的最小幅值(magnitude)。利用根据本专利技术的传感器结构，第二传感器元件在传感器结构输出信号中的贡献取决于温控切换元件的状态。因此通过适当的配置温控切换元件，第二传感器元件的贡献可被控制为温度的函数。取决于温控切换元件
的温度行为，该贡献可在较高的温度下被增大或减小。而且第二传感器元件的贡献的温度依附性可以具有很多离散水平，例如如果温控切换元件具有依附于温度的离散状态的话，或该温度依附性可呈现连续的变化。取决于应用特殊要求，所述第二传感器元件的第二灵敏度可以低于所述第一传感器元件的所述第一灵敏度。然而，在占用传感器布置在车辆座椅的应用中，所述第二传感器元件的所述第二灵敏度优选高于所述第一传感器元件的所述第一灵敏度。在传感器组件的可能实施例中，当环境温度，即温控切换元件的温度或温控切换元件操作的温度，低于第一临界温度时所述温控切换元件处于所述第一状态，并且当环境温度高于第二临界温度时所述温控切换元件处于所述第二状态。利用本实施例，对于低于第一临界值的温度来说第二传感器元件最大程度地贡献于传感器输出信号，而对于高于第二临界值的温度来说第二传感器元件对传感器输出信号的贡献被降低，第二临界值优选等于或高于第一临界值。应注意第一和第二临界值可以相同，或第二临界值可以高于第一临界值。在后者情况下，如果环境温度在第一和第二临界值之间，则温控切换元件可具有中间切换状态。在传感器组件的可能实施例中，所述温控切换元件包括负温度系数(NTC)元件，正温度系数(PTC)元件或温控开关、例如双金属开关中的至少一个。应理解温度切换元件当然还可以包括多个负温度系数(NTC)元件，或多个正温度系数(PTC)元件或多个温控开关或甚至它们的组合。优选地，第一电信号是所述第一传感器元件的电阻而第二电信号是所述第二传感器元件的电阻。在这种情况下，电信号可很容易与温控切换元件的电阻值结合，例如温控切换元件的电阻值在所述第一状态具有低电阻而在所述第二状态具有高电阻。还应理解温控切换元件也可以在所述第一状态具有高电阻而在所述第二状态具有低电阻。第二传感器元件可例如与所述温控切换元件串联连接在所述传感器结构的所述端子之间，其中在该结构的端子之间，第二传感器元件和所述温控切换元件的串联连接被并联连接到第一传感器元件。可选地，第二传感器元件可与所述温控切换元件并联连接在所述传感器结构的所述端子之间。应注意，第一传感器元件和至少一个第二传感器元件优选地是压力传感器，并且因此所述物理量是作用在所述第一传感器元件和作用在所述至
少一个第二传感器元件上的压力。第一和第二传感器元件可例如被配置为在本领域内广泛已知的箔片型压力传感器单元。在特殊应用中，本专利技术涉及用于车辆座椅的乘客传感器，包括用于将作用在所述第一压力传感器上的压力转换为第一电信号的第一压力传感器和用于将作用在所述第二压力传感器上的压力转换为第二电信号的至少第二压力传感器。第一传感器元件具有第一灵敏度而第二传感器元件具有与第一灵敏度不同的第二灵敏度。第一传感器元件被操作性耦合在乘客传感器的端子之间，第二传感器元件被经由温控切换元件操作性连接在传感器结构的端子之间，使得，在温控切换元件的第一状态下第二电信号与第一电信号结合而形成传感器输出信号，而在温控切换元件的第二状态下第二电信号对传感器输出信号的贡献相对于在温控切换元件的第一状态下的相对贡献被实质上降低。优选地，第一电信号是所述第一压力传感器的电阻而第二电信号是所述第二压力传感器的电阻。在这种情况下，电信号可很容易与温控切换元件的电阻值结合，所述温控切换元件包括可包括负温度系数(NTC)元件，正温度系数(PTC)元件或温控开关、例如双金属开关中的至少一个的元件。应理解温度切换元件当然还可以包括多个负温度系数(NTC)元件，或多个正温度系数(PTC)元件或多本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种传感器结构包括：用于将物理量转换为第一电信号的第一传感器元件，所述第一传感器元件具有第一灵敏度并且所述第一传感器元件被操作性耦合在所述传感器结构的端子之间，和用于将所述物理量转换为第二电信号的至少第二传感器元件，所述第二传感器元件具有与所述第一灵敏度不同的第二灵敏度，所述第二传感器元件被经由温控切换元件操作性连接在所述传感器结构的所述端子之间，使得，在所述温控切换元件的第一状态下所述第二电信号与所述第一电信号结合而形成传感器输出信号，并且在所述温控切换元件的第二状态下所述第二电信号对所述传感器输出信号的贡献相对于在所述温控切换元件的所述第一状态下的相对贡献被实质上降低。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.30 LU LU92440;2014.02.10 US 14/176,2481.一种传感器结构包括：用于将物理量转换为第一电信号的第一传感器元件，所述第一传感器元件具有第一灵敏度并且所述第一传感器元件被操作性耦合在所述传感器结构的端子之间，和用于将所述物理量转换为第二电信号的至少第二传感器元件，所述第二传感器元件具有与所述第一灵敏度不同的第二灵敏度，所述第二传感器元件被经由温控切换元件操作性连接在所述传感器结构的所述端子之间，使得，在所述温控切换元件的第一状态下所述第二电信号与所述第一电信号结合而形成传感器输出信号，并且在所述温控切换元件的第二状态下所述第二电信号对所述传感器输出信号的贡献相对于在所述温控切换元件的所述第一状态下的相对贡献被实质上降低。2.根据权利要求1所述的传感器结构，其中，所述第二传感器元件的所述第二灵敏度高于所述第一传感器元件的所述第一灵敏度。3.根据权利要求1所述的传感器结构，其中，所述第二传感器元件的所述第二灵敏度低于所述第一传感器元件的所述第一灵敏度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器结构，其中，当环境温度低于第一临界温度时所述温控切换元件处于所述第一状态，并且当环境温度高于第二临界温度时所述温控切换元件处于所述第二状态。5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器结构，其中，所述温控切换元件包括NTC元件，PTC元件或温控开关中的至少一个。6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器结构，其中，所述第一电信号是所述第一传感器元件的电阻并且所述第二电信号是所述第二传感器元件的电阻。7.根据权利要求6所述的传感器结构，其中，在所述第一状态，所述温控切换元件具有低电阻；并且在所述第二状态，所述温控切换元件具有高电阻。8.根据权利要求6所述的传感器结构，其中，在所述第一状态，所述温控切换元件具有高电阻；并且在所述第二状态，所述温控切换元件具有低电阻。9.根据权利要求6至8中任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：KH·屈布勒，
申请(专利权)人：IEE国际电子工程股份公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU
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