【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于压差传感器的通知传感器装置和用于输出感测的警告信号的方法。
技术介绍
1、压强传感器是一种用于测量流体(即气体或液体)压强的装置。压强是阻止流体膨胀所需力的表示，通常以单位面积的力来表示。压强传感器通常充当换能器；它产生作为所施加的压强的函数的信号。
2、压差传感器测量两个压强之间的差异，每个压强连接到传感器的一侧，即压强传感器的上侧和相对的下侧。更详细地说，压差传感器测量流体的两个测量点(例如p1和p2)之间的压强差。压差传感器(或换能器)将压强差转换为可测量的电信号，以确定压差。
3、压差传感器用于测量许多性质，例如跨油过滤器或空气过滤器的压降、液位(通过比较液体上方和下方的压强)或流速(通过测量跨限制器的压强变化，即可以在油管中使用压差传感器来测量燃料管中的孔口之前和之后的压强，由此可以确定油的流速)。从技术上讲，大多数压强传感器实际是压差传感器；例如，表压传感器是一种压差传感器，其中一侧对环境大气敞开。此外，绝对压强传感器是压差传感器，其中一个压强室被封闭并包含真空。
4、这种装置可使用基于微机械或微机电系统(mems)的技术制造。用于制造压强传感器的一种常见技术是将mems装置附接到诸如陶瓷或印刷电路板(pcb)基板的基板上，伴随蚀刻和接合(bonding)技术以制造非常小的廉价装置。
5、压差传感器的一个问题是压强传感器可能会在使用寿命内漂移(drift)。如本文所用，漂移是系统或设备(这里是传感器)的属性、值或操作参数的相对长期变化。输出电平漂移表征
6、输出电平漂移是不希望的，通常是任意的偏离。原因可能包括部件老化、温度变化或控制传感器的电压的电压调节器出现问题。
7、为了解决漂移问题，通常操作人员在一定运行时间后更换传感器装置。在缺乏对真实漂移的任何了解的情况下，必须考虑最坏的情况，以防止损坏的传感器继续运行从而缩短产品寿命并增加拥有成本。
技术实现思路
1、鉴于以上内容，本专利技术的目的是提供一种具有长寿命的压差传感器，特别是在预定的固定时间之后不需要更换的压差传感器。此外，一个目的是经济地制造压强传感器，即不添加用于确定漂移的昂贵电路。此外，一个目的是一种传感器，其使用户能够接收指示压差传感器的漂移的信息。
2、上述目的中的至少一个由独立权利要求解决。有利的实施例由从属权利要求解决。以下描述中提到的在独立权利要求的范围内不一定遵循的示例对于理解本专利技术是有用的。
3、根据一般示例，已知压差传感器可以包括用于测量指示压差的压强信号的单元。此外，传感器装置还可以包括用于测量共模信号的共模校正单元，该共模信号指示压差传感器单元的共模。
4、专利技术人发现，共模校正传感器可以替代地或额外地用作漂移压强传感器，用于测量共模校正传感器的漂移信号。此外，专利技术人发现，漂移信号可以指示压差传感器的漂移。特别地，通过将漂移传感器(即可以额外用作共模校正传感器的传感器)的输出信号与预定义阈值进行比较，可以确定漂移压强传感器的漂移是否临界，即是否高于阈值。由于漂移压强传感器和压差传感器经历相似的环境条件，例如温度、应力、电压波动、湿度，和/或漂移压强传感器和压差传感器是类似构造的，因此漂移信号指示压差传感器的漂移。因此，在由漂移压强传感器确定的临界漂移的情况下，通知单元输出压差传感器并未正常工作且需要翻新或更换的警告。
5、这种解决方案特别经济，因为可用部件可以用于传感器，即共模校正传感器可用作压差传感器的漂移压强传感器。通过进一步添加比较单元和通知单元，可以修改可用装置，使得能够确定和输出压差传感器的健康参数。
6、根据第一示例，一种通知传感器装置，用于在压差传感器的临界漂移的情况下输出警告信号，通知传感器装置包括用于测量指示压差传感器的漂移的漂移信号的漂移压强传感器，压差传感器用于测量指示压差的压强信号。
7、如本文所用，通知传感器装置例如是在诸如基板或芯片的基部上包括特定传感器和控制电子元件的装置。因此，通知传感器装置可以确定值，特别是漂移信号，并输出警告信号。如本文所用，警告信号是传达关于与预定义阈值相比的漂移的信息的任何信号。
8、尤其是，通知传感器装置包括漂移压强传感器，并且可以包括压差传感器。特别地，漂移压强传感器和压差传感器可以布置在壳体内。替代地，漂移压强传感器和压差传感器可以是两个独立的实体，例如具有相似的属性，即两个传感器等同地布置且并排布置。
9、此外，与第一示例一致，漂移压强传感器包括在对称隔膜上或在对称隔膜中形成的漂移感测单元。如本文所用，隔膜是分隔两个室并围绕其周边固定的柔性膜，其随着室中压强的差异变化而扩张到一个或另一个室中。
10、换句话说，漂移压强传感器是电子压强传感器。电子压强传感器通常使用力收集器(例如隔膜、活塞、波登管或波纹管)来测量由于施加在一个区域上的力(压强)而产生的应变(或偏离)。
11、对称隔膜具有被配置为与具有第一压强的第一流体流体连通的上侧和被配置为与具有第一压强的第一流体流体连通的下侧。换句话说，漂移感测单元被构造为作为压差传感器操作，并且被集成用于感测为零的压差。漂移感测单元的两侧都受到相同的压强，因此，漂移感测单元仅测量漂移感测传感器的误差。例如，漂移感测单元测量部件老化、温度变化、电压波动、安装应力等的影响。
12、根据示例，通知传感器装置包括压差传感器。压差传感器包括形成在差别隔膜上或差别隔膜中的压差感测单元。差别隔膜具有被配置为与具有第一压强的第一流体流体连通的上侧和被配置为与具有第二压强的第二流体流体连通的下侧。
13、换句话说，压差感测单元被构造用于测量压差，并且被集成用于感测压差。压差感测单元的上侧与第一室流体连接，压差感测单元的下侧与第二室流体连接。第一流体连接和第二流体连接没有流体地连接，因此，压差感测单元测量压差信号。该压差信号是包括压差和漂移的误差信号的叠加信号。部件老化、温度变化、电压波动等影响可能导致误差信号。如上所述，已经确定，压差传感器的误差和漂移传感器的误差可以是相似的，特别是在压差传感器和漂移压强传感器经受类似环境条件和/或是类似构造的情况下。
14、此外，根据第一示例，通知传感器装置包括比较单元，用于将漂移信号与预定义阈值进行比较，以确定压差传感器的漂移是否为临界漂移。换句话说，比较单元是评估测量信号是否达到阈值的处理单元。为了实现高精度的漂移评估，对漂移信号进行温度补偿是有利的。
15、阈值是例如预先存储的值、例如针对预定义环境条件计算的值(例如针对预定义温度或预定义湿度的阈值)、由用户设置的预定义值或在比较单元中输入的值。
16、比较单元可以例如比较从漂移传感器接收的模拟信号，或者比较单元可以实现将模拟信号转换为数字信号的进一步功能，用于比较步骤。
17、比较单元包括例如接收单元，例如模拟前端(afe或模拟前端控制器afec)。afe是一组模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通知传感器装置，用于在压差传感器(200)的临界漂移的情况下输出警告信号，所述通知传感器装置包括：
2.根据权利要求1所述的通知传感器装置，其中，所述漂移感测单元(150)包括用于检测所述漂移信号的应变计，和/或所述压差感测单元(250)包括用于检测测量信号的应变计，优选地，其中所述应变计使用压阻效应。
3.根据权利要求2所述的通知传感器装置，其中，所述漂移感测单元(150)的应变计连接以形成漂移惠斯通电桥电路，和/或所述压差感测单元(250)的应变计连接以形成压差惠斯通电桥电路。
4.根据权利要求3所述的通知传感器装置，
5.根据权利要求3至4中任一项所述的通知传感器装置，还包括用于输出被转换的漂移信号的漂移转换单元(160)，其中所述漂移惠斯通电桥电路的第一输出端子(156)和第二输出端子(158)被输入到漂移转换单元(160)，和/或所述通知传感器装置还包括用于输出被转换的压差信号的压差转换单元(260)，其中所述压差惠斯通电桥电路的第一输出端子(256)和第二输出端子(258)被输入到所述压差转换单元(260)。p>
6.根据权利要求5中任一项所述的通知传感器装置，还包括双通道转换单元(161)，所述双通道转换单元包括所述漂移转换单元(160)和所述压差转换单元(260)。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的通知传感器装置，还包括用于连接到所述漂移惠斯通电桥电路的第一输出端子(156)和所述压差惠斯通电桥的第一输出端子(256)的第一求和放大器，和/或用于连接到所述漂移惠斯通电桥电路的第二输出端子(158)和所述压差惠斯通电桥电路的第二输出端子(258)的第二求和放大器，每个求和放大器用于输出经共模校正的压差信号。
8.根据前述权利要求中任一项所述的通知传感器装置，还包括用于存储预定义值的存储单元，其中当所述漂移的绝对值超过所存储的预定义值时，所述比较单元确定所述临界漂移。
9.根据前述权利要求中任一项所述的通知传感器装置，还包括用于测量环境参数的环境参数传感器，其中所述比较单元基于所述漂移信号、所述预定阈值和所述环境参数确定所述临界漂移，优选地，其中所述环境参数是所述基部的温度、所述流体的湿度、所述流体的压强、振动、外部电压、加速度或所述通知装置的运行时间。
10.一种用于测量压差的压差传感器系统(10)，包括：根据前述权利要求中任一项所述的通知装置，
11.根据权利要求10所述的压差传感器系统，其中，所述漂移压强传感器(100)在所述对称隔膜(110)上形成为片上元件，并且所述压差传感器(200)在所述差别隔膜(120)上形成为片上元件。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的压差传感器系统，还包括一体式管芯，所述一体式管芯包括所述对称隔膜和所述差别隔膜。
13.一种用于在压差传感器的临界漂移的情况下输出感测的警告信号的方法，所述方法包括以下步骤：
14.根据权利要求13所述的方法，还包括测量环境参数的步骤，并且其中，所述临界漂移是基于所测量的漂移信号、所述预定阈值和所述环境参数而确定的。
15.一种用于输出压差传感器的可靠压差信号的方法，所述方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种通知传感器装置，用于在压差传感器(200)的临界漂移的情况下输出警告信号，所述通知传感器装置包括：
2.根据权利要求1所述的通知传感器装置，其中，所述漂移感测单元(150)包括用于检测所述漂移信号的应变计，和/或所述压差感测单元(250)包括用于检测测量信号的应变计，优选地，其中所述应变计使用压阻效应。
3.根据权利要求2所述的通知传感器装置，其中，所述漂移感测单元(150)的应变计连接以形成漂移惠斯通电桥电路，和/或所述压差感测单元(250)的应变计连接以形成压差惠斯通电桥电路。
4.根据权利要求3所述的通知传感器装置，
5.根据权利要求3至4中任一项所述的通知传感器装置，还包括用于输出被转换的漂移信号的漂移转换单元(160)，其中所述漂移惠斯通电桥电路的第一输出端子(156)和第二输出端子(158)被输入到漂移转换单元(160)，和/或所述通知传感器装置还包括用于输出被转换的压差信号的压差转换单元(260)，其中所述压差惠斯通电桥电路的第一输出端子(256)和第二输出端子(258)被输入到所述压差转换单元(260)。
6.根据权利要求5中任一项所述的通知传感器装置，还包括双通道转换单元(161)，所述双通道转换单元包括所述漂移转换单元(160)和所述压差转换单元(260)。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的通知传感器装置，还包括用于连接到所述漂移惠斯通电桥电路的第一输出端子(156)和所述压差惠斯通电桥的第一输出端子(256)的第一求和放大器，和/或用于连接到所述漂移惠斯通电桥电路的第二输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：I·波埃纳鲁，C·托贝斯库，R·泰彭，
申请(专利权)人：泰科电子连接解决方案有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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