相对湿度传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种相对湿度传感器装置，包括微控制器和连接到电阻器的感测电容器。所述微控制器包括脉宽调制器，该脉宽调制器具有经由电阻器连接到感测电容器的输出、以及连接到感测电容器和计数器的中断输入。此外，该微控制器被配置为借助于脉宽调制器经由电阻器对感测电容器进行周期性地充电和放电，借助于计数器来确定中断事件的数目，并基于所确定的中断事件的数目来确定感测电容器的充电时间。

Relative humidity sensor device

【技术实现步骤摘要】
相对湿度传感器装置
本专利技术涉及一种相对湿度传感器装置，并特别涉及从相对湿度传感器装置的传感器元件获取数据的部件。
技术介绍
可以通过多种技术基于合适材料的电阻改变和电容改变，来测量湿度。在用于借助于测量电容来确定相对湿度(在给定温度下水蒸汽的分压与水的饱和蒸汽压之比)的基于半导体的系统中，例如可以基于用作电容器电介质的聚合物材料的可逆吸水特性，来测量湿度。通常，常规的电容性相对湿度传感器装置包括半导体衬底、和形成在半导体衬底的表面上并且跨越特定距离彼此面对的一对电极。湿敏介电膜放置在电极之间，并形成在半导体衬底的表面上。膜的电容响应于湿度而改变。传感器通过检测响应于周围湿度变化的一对电极之间的电容改变，来检测湿度。电容感测类型的湿度感测元件通常包括对水分不敏感的非导电结构，在该结构上安装或沉积有合适的电极元件、连同覆盖所述电极的非传导性的高度水分敏感材料的层或涂层，并且所述层或涂层定位成能够在短时间段内从周围的大气中吸水并达到平衡。可以将集成的相对湿度传感器装置的响应偏移和斜率设置为特定值，以便实现传感器的期望精度值。电容器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相对湿度传感器装置(100、300)，包括/n微控制器(20、320)；/n感测电容器(12、312)，连接到电阻器(14、314)；并且/n其中该微控制器(20、320)包括脉宽调制器PWM(22、322)，具有经由电阻器(14、314)连接到感测电容器(12、312)的输出、以及连接到感测电容器(12、312)和计数器的中断输入(24、324)；和/n其中该微控制器(20、320)被配置为借助于脉宽调制器(22、322)经由电阻器(14、314)对感测电容器(12、312)进行周期性地充电和放电，借助于计数器来确定中断事件的数目，并基于所确定的中断事件的数目来确定感测电容器(12、...

【技术特征摘要】
20181114 EP 18306488.01.一种相对湿度传感器装置(100、300)，包括
微控制器(20、320)；
感测电容器(12、312)，连接到电阻器(14、314)；并且
其中该微控制器(20、320)包括脉宽调制器PWM(22、322)，具有经由电阻器(14、314)连接到感测电容器(12、312)的输出、以及连接到感测电容器(12、312)和计数器的中断输入(24、324)；和
其中该微控制器(20、320)被配置为借助于脉宽调制器(22、322)经由电阻器(14、314)对感测电容器(12、312)进行周期性地充电和放电，借助于计数器来确定中断事件的数目，并基于所确定的中断事件的数目来确定感测电容器(12、312)的充电时间。


2.根据权利要求1所述的相对湿度传感器装置(100、300)，其中，所述微控制器(20、320)被配置为：
提供由x个时段组成的第一测量周期，x是整数，每一时段包括在PWM的输出处为高状态的子时段、和在PWM的输出处为低状态的子时段；
确定在第一测量周期期间发生的中断事件的数目；和
如果确定的中断事件的数目等于或超出x/2，则减小高状态的子时段的持续时间T1HIGH以获得调整后的高状态的子时段的持续时间T2HIGH，并且如果所确定的中断事件的数目低于x/2，则增加高状态的子时段的持续时间T1HIGH以获得调整后的高状态的子时段的持续时间T2HIGH；
使用调整后的高状态的子时段的持续时间T2HIGH提供第二测量周期；和
借助于所述计数器确定在第二测量周期期间发生的中断事件的数目，并基于所确定的在第二测量周期期间发生的中断事件的数目，来确定感测电容器的充电时间。


3.根据权利要求1所述的相对湿度传感器装置(100、300)，其中，所述微控制器(20、320)被配置为：
根据T2HIGH＝T1HIGH–nτ减小高状态的子时段的持续时间T1HIGH，n是整数，τ是PWM的振荡器时段，并根据T2HIGH＝T1HIGH+nτ增加高状态的子时段的持续时间T1HIGH。


4.根据权利要求2或3所述的相对湿度传感器装置(100、300)，其中，所述微控制器(20、320)被配置为迭代提供测量周期、并确定中断事件的数目、并获得调整后的高状态的子时段的持续时间，直到确定在两个或更多个连续的测量周期内、所确定的中断事件的数目在低于x/2的值和等于或高于x/2的值之间切换为止。


5.根据权利要求4所述的相对湿度传感器装置(100、300)，其中该整数n从一个迭代步骤到另一迭代步骤减小。


6.根据前述权利要求之一所述的相对湿度传感器装置(100，300)，还包括参考电容器(316)，所述参考电容器抵御环境、并且并联连接到所述感测电容器(312)、并且串联连接到所述电阻器(314)、并连接到微控制器(100、300)的中断输入(24、324)。


7.根据权利要求6所述的相对湿度传感器装置(100、300)，其中所述微控制器(20、320)被配置为校正借助于感测电容器(12、312)所确定的相对湿度RHCsens，以获得校正后的相对湿度值



其中RHCref是借助于参考电容器(316)获得的相对湿度，而K和O是根据实验室测量确定的。


8.根据前述权利要求之一所述的相对湿度传感器装置(100、300)，其中所述微控制器(20、320)被配置为针对具有电阻Rp的寄生电阻的影响，来校正借助于感测电容器(12、312)所确定的相对湿度RHCsens，以获得校正后的相对湿度值RHcorr＝RHCsens·Vfactor，其中Vfactor＝Rp/(Rp+R)，R为电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：D贝兹，
申请(专利权)人：梅斯法国公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR