使用反向偏置二极管的电容性感测隔离制造技术

本发明专利技术涉及使用反向偏置二极管的电容性感测隔离。提供一种电容性传感器。该电容性传感器包括用于输出感测信号的传感器／加热垫、耦合于传感器／加热垫的第一节点的第一二极管、耦合于传感器／加热垫的第二节点的第二二极管、耦合于第一二极管的第一晶体管以及耦合于第二二极管的第二晶体管。在感测模式中，将第一和第二晶体管断开并在第一二极管与第二二极管上施加反向偏置信号，以将传感器／加热垫与第一及第二晶体管隔离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉^J:分类系统。
技术介绍
用于机动车座位的电容性感测系统向单个感测电极发出时变电压，并且 测量从感测电to'J地的负载电流。时变电压可以有很多种形状，虽然M的形 状A^率在大约50KHz至大约150KHz的正弦信号。当成年^i于座似时， 该负载电^^增大，而儿童坐^^动车座似时，则只稍增大。通常，电容性感测系统^yU同一元件絲烦'j机动车座位上的絲Xi口热 机动车座位。典型地，为了勤口热与感测之间切换，高侧和低侧场效应晶体管 (FET)切换为开(加热)和关(感测)科目应i^口电力和与地隔离。然而， 场效应晶体管的一*存、是它们可能产生影响感应测量的寄生电容。 相应地，需要由电容性感测系统的内PJ4t^供更好性能的系统。
技术实现思路
才 本专利技术的一个实施例，传感器包括用于输出感须，M言号的传感器/加热垫、M于传感器/加热垫的第一节点的第一^^l管、旨于传感器/加热垫的第二节点的第^r^L管、M于第一^l管的第一晶体管以;5L^于第二-r4 L管 的第二晶体管。在感观'j模式中，断开第一和第二晶体管并向第一4管和第二 J^l管翻口反向偏置信号，以##感器/加热垫与第 第二晶体管隔离。##本专利技术的另一实施例，传感器包括参考电路，用于测量温度对感测 信号的影响并输出可用 整感观'信号的参考感测测量。可以理解的是，前面的^ii内M下文的详细描述^(5iM示例性和解释 4生的，而不;l对所要求j呆护的专利技术的限定。附图说明通过下面的描述、所附权利要求书及附图中所示的所附示例性实施例， 本专利技术的这些及M特征、方面及优势##显而易见，下面对附图进行简要说 明。图l为示出驱动屏蔽信号概念及高电流i^洛中的隔离二极管的示意图； 当感测时，断开场效应晶体管，^r:4l管^^向偏置，并JL^^l管与场^晶 体管之间^口驱动屏蔽信号；图2是良向偏置1管的电流-电压图；应将^ l管两端的偏置设置成 4吏得在曲线的拐点(knee)外工作；且图3是电路图，其中将以下三者用于确定是否由于二极管棒性需要4M尝 该测量(a) ^L管具有与加热电路中的^l管相似的棒I"生，(b)与常鋪观'J 电糾目同的驱动屏蔽信号，；5L(c)参考电容器。M实施方式本专利技术的实施例将参考附图进4彌述。在》U^述的本专利技术的^h实施例 中，相似的标号在所有附图中ft^目同或者相似的部件。图1示出才 本专利技术一个方面的电容1"生感测系统1。用于检测絲的电容 性感测信号由传感器/加热垫70产生。在感测时，电容lt感测系统l通过利用二 极管20 、25以m加的反向偏置信号将电容性感测信号30与场效应晶体管10、 15隔离，以保iiEJ^l管20、 25不会导通电流。图l中的电容性感测信号30是 正弦信号，但也可以是其他时变型信号。在感测模式中，将小于初始信号40的 具有直流偏移的緩冲感观'膽号 口于高侧^1管20的jE^I;有^m吏得用于将 高侧场^晶体管10同感测电路隔离的^l管20反向偏置。同样地，将大于 初始信号45的具有直流偏移的緩冲感观'J信号翻口于低侧^^L管25的负极，有 ^m吏得隔离低侧场效应晶体管15的二极管25反向偏置。这些緩冲信号40、 45被称为驱动屏蔽信号。二极管20、 25两端的直流偏移也可以是^il者稍正并 且利用itb^描述的相同概念。当加热时，将场錄晶体管IO、 15闭合，然后直流电;組电池50流向 地60。加热时不试图进行感测。当感测时，断开场效应晶体管IO、 15JIA向偏 置驱动屏蔽信号40、 45^^o于场顺晶体管i0、 15与^ L管20、 25之间的 节点。^^^L管20、 25充当高P诚并JL^很小的电^A感测节点流出。4管20、 25之间具有可导通高频感测信号的电容。然而，由于^fel管两端的信号的高 频^f几乎相等，驱动屏蔽信号40、 45将流经^^1管的高频电流斷^1接# 水平。才緣本专利技术的一个方面，图2示出4管20、 25的电流-电压特性曲线 200。理论上，二极管20、 25具有不随温度变化的反向偏置漏电流。然而，实 际中，4管20、 25的特性絲温度变化，所以^fel管20、 25的电流-电 压特性曲线的拐点210外的反向偏置水平对^^ L管20、 25进^#作(感测时) 是重要的。图2示出了该操怍区域220。由于>^ 1管反向漏电流的温;1 1，将出现电容性感测系统1的一些漂 移。在系统的该部件上^hf尝该温;t^应的一个方法是使用图3中示出的反向偏 置j^ L管310， 320的"伪"组。才娥本专利技术的一个方面，顿^l管310、 320方ti成靠近隔离二极管20、 25，使得它们经受与隔离二极管20、 25相同的 温度。如果温度影响到图3示出的参考电容器330的测量，则其M影响常规 感测测量30。参考感测测量340可4M于4M尝常规感测测量30。比如，如果因 为高温，图3中的^ L管310、 320的反向偏置漏电琉增加，有更多的电;jftA^ 考感测节点流出，那么，#被用于下调常规感测节点30的计算测量值。上述系统具有多个优点。由于四个阻抗隔离概念中的内阻抗，本专利技术实 施例允^Ht^H管代替场^晶体管("FET" )。 ^L管比场^晶体管具有 更便宜的條，在该应用中具有更好的特性(较小的电容)，并且不需JH^T控 制或者驱动信号电路。才娘本专利技术7^开的内容，^^页域技权员可^^专利技术的范围^*申内得 到，实施例及其变形。因此，^^域技^A员在本专利技术的范围^f申内^^ 专利技术公开的内容可以获得的所有变形嘲財皮包M来，作为本专利技术的进一步实施 例。权利要求1、一种传感器，包括:用于输出感测信号的传感器/加热垫；耦合于传感器/加热垫的第一节点的第一二极管；耦合于传感器/加热垫的第二节点的第二二极管；耦合于第一二极管的第一晶体管；以及耦合于第二二极管的第二晶体管，其中，在感测模式中，将第一和第二晶体管断开，以及向第一二极管和第二二极管施加反向偏置信号，以便将传感器/加热垫与第一和第二晶体管隔离。2、 如权利要求1所述的传感器，进一步包括 M于第一晶体管的电源，并且其中第二晶体管M于地。3、 如权利要求2所述的传感器，其中，^M口热模式中，将第—第二晶体 管闭合，且电流从电源流皿。4、 如^X^j^求1所述的传感器，其中，感测信号为正弦信号。5、 如^f，漆求1所述的传感器，其中，在感观，碟式中，将小于感测信号的、 具有直流偏移的緩冲感测信号#于第一^ 1管。6、 如权利要求l所述的传感器，其中，在感观財莫式中，将大于感观條号的、 具有直流偏移的緩冲感观'M言号;^于第^^ l管。7、 如权利要求1所述的传感器，进一步包括参考电路，用于测量由第4 第^r^^l管的棒]"生引起的温度对感观'J信号的影响，并输出可用 整感测信号的参考感测测量。8、 如权利要求7所述的传感器，其中参考电路进一步包舍 紧邻第一j^L管和第j^l管的一^A向偏置二极管；及M于该^A向偏置^r^L管的参考电^H。9、 如权利要求1所述的传感器，其中第一晶体管和第二晶体管为场^I晶 体管。10、 一种用于感测座位Ji^的方法，包括 提供用于输出感观'J信号的传感器/加热垫； 将第一J^ l管M于传感器/加热垫的第一节点； 将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器，包括：　用于输出感测信号的传感器／加热垫；　耦合于传感器／加热垫的第一节点的第一二极管；　耦合于传感器／加热垫的第二节点的第二二极管；　耦合于第一二极管的第一晶体管；以及　耦合于第二二极管的第二晶体管，其中，在感测模式中，将第一和第二晶体管断开，以及向第一二极管和第二二极管施加反向偏置信号，以便将传感器／加热垫与第一和第二晶体管隔离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S科克，P马圭尔，
申请(专利权)人：TK控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]