转速传感器和转速传感器的校准方法技术

本发明专利技术提出一种具有衬底和科里奥利元件的转速传感器，其中，所述转速传感器具有驱动装置用于激励科里奥利元件进行科里奥利振动，其中，所述转速传感器具有用于根据基于作用到科里奥利元件上的科里奥利力而引起的所述科里奥利元件相对于衬底的偏转产生传感器信号的探测装置，其中，所述转速传感器还配置用于当根据所述传感器信号产生的旋转加速度信号未超过预先确定的阈值时，实施自校准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的转速传感器。
技术介绍
众所周知这种转速传感器。例如由出版文献US7 359 816B2公开了ー种根据所探测的转速产生输出信号的转速传感器。为了校准转速传感器，由转速传感器在运动状态中和在静止状态中产生输出信号，井向外部校准模块传输。接着，通过输出信号的不仅在运动状态中而且在静止状态中接收的所有值上在数学上求平均值来计算转速传感器的偏移參数。借助算出的偏移參数校准转速传感器。这种传感装置的缺点是，为了校准转速传感器需要ー个外部校准模块，例如外部微控制器或者外部ASIC (Application SpecificIntegrated Circuit:专用集成电路)，通过所述外部校准模块触发转速传感器实施校准方法。
技术实现思路
根据本专利技术的转速传感器和根据本专利技术的根据并列的权利要求的用于校准转速传感器的方法与现有技术相比具有如下优点:为了校准转速传感器，设有转速传感器的自校准，所述自校准不通过附加的外部校准模块触发。通过这种方式，一旦转速传感器探測到在相关时刻外部框架条件允许校准，就可实施例如转速传感器的自动和独立自主的再校准。为此，将所述旋转加速度信号与阈值进行比较。如果旋转加速度信号未超过该阈值，则假定所述转速传感器处于静止状态中，也即，例如不存在转速。因此，转速传感器通过有利的方式自主识别何时存在用于启动自校准的有利时刻。优选根据在所探測的静止状态中接收的传感器数据、尤其是传感器值，由转速传感器自主实施自校准，其方式是，从这些传感器数据例如通过在数学上求平均来求取传感器偏移，并将其保存在转速传感器的存储元件中。优选预先设定确定应何时启动自校准的阈值并且可以对其调整。由此，尤其可以根据所述阈值连续地调整所期望的自校准精度，以便可以视应用情况匹配转速传感器。所述转速传感器优选包括基于半导体衬底、优选基于娃的转速传感器，其特别优选以娃表面微机械エ艺制造。本专利技术的有利的构型和扩展方案可參照附图由从属权利要求以及说明书得出。根据ー种优选的实施方式規定，所述转速传感器具有用于将旋转加速度信号与阈值进行比较的比较器。因此，通过有利的方式，借助于比较器决定是否应实施自校准方法。比较器是一种相对较简单的逻辑构件，其优选可直接放置在转速传感器的衬底上，以便实现结构空间尽可能紧凑的系统集成。根据ー种优选的实施方式規定，转速传感器具有求差值器，所述求差值器配置用于从传感器信号的至少两个直接彼此相继或间接彼此相继的传感器值的差产生旋转加速度信号，和/或转速传感器具有微分器，所述微分器配置用于从传感器信号的数学导数产生旋转加速度信号。通过有利的方式，通过在两个传感器值之间求差来产生相对值，所述相对值在很大程度上与传感器偏移无关，并且在转速传感器还未经校准的情况下还可以作为用于转速传感器的瞬间动态性的尺度使用。如果两个传感器值之间的差降低到阈值以下，则可以从以下出发:所述动态性相对较小或者所述转速传感器处于静止状态。所述两个传感器值优选涉及两个直接彼此相继的传感器值，或者两个间接彼此相继的传感器值一也即，其他传感器值处于两个间接彼此相继的传感器值之间。根据ー种优选的实施方式规定，转速传感器具有中间储存器，所述中间储存器配置用于在实施自校准的情况下存储传感器信号的多个传感器值，其中，所述中间储存器尤其可配置用于在实施自校准的情况下存储传感器信号的所述多个传感器值的总和。这种易失性中间储存器相对较简单并且结构空间相对较紧凑，例如可以通过简单的电容器直接在转速传感器自身中实现。有利地，不需要用于将传感器值存储在外部存储元件中的耗费的数据接ロ。根据ー种优选的实施方式，简单地合计在中间储存器中的传感器值，也即，在中间储存器中只存储传感器值的总和，从而有利地，仅仅必须存储ー个唯一的值。根据ー种优选的实施方式規定，所述转速传感器具有求平均值器，所述求平均值器配置用于从存储在中间储存器中的传感器值的数学平均值产生传感器偏移值，其中，所述转速传感器具有偏移存储器，所述偏移存储器优选配置用于存储不仅根据新的传感器偏移值而且根据较早的传感器偏移值计算的传感器偏移。通过先前的阈值比较保证所接收的传感器值仅仅是这种在转速传感器的静止状态中由所述转速传感器输出的值。因此，在所有传感器值上的平均值是用于转速传感器的例如由制造決定的或由安装決定的偏移的尺度。基于从传感器值求得的新的传感器偏移值进行待重新保存在偏移存储器中的传感器偏移的计算，其中，此外尤其还考虑较早的传感器偏移值，其例如时间上在实施当前的自校准之前已经保存在偏移存储器中。根据ー种优选的实施方式規定，所述转速传感器具有中断接ロ，其中，所述转速传感器配置用于在实施自校准期间或时间上在实施自校准之后在所述中断接口上产生中断信号。因此，通过有利的方式，向连接在所述转速传感器后面的外部分析处理电子电路发信令:转速传感器刚刚实施自校准或已经实施自校准。本专利技术的另ー个主题是ー种用于校准根据先前的权利要求中任一项所述的转速传感器的方法，其特征在于，激励科里奥利元件进行科里奥利振动，并且根据基于作用到科里奥利元件上的科里奥利力而引起的科里奥利元件相对于衬底的偏转产生传感器信号，其中，根据所述传感器信号产生旋转加速度信号，其中，当探測到旋转加速度信号未超过预先确定的阈值时，实施转速传感器的自校准。通过有利的方式，通过比较旋转加速度信号与所述阈值来探测所述转速传感器是否处于所定义的静止状态中。如果存在静止状态，则启动转速传感器的自校准。因此，所述转速传感器自身用作用于探测静止状态的传感器，从而不需要来自所述转速传感器以外的触发信号来启动自校准。为了实施比较和自校准，仅仅需要相对较简单构造的逻辑构件，诸如比较器、易失性存储器等，所述逻辑构件优选直接布置在转速传感器的衬底上。因此，与技术现状不同，完全不需要外部校准模块来校准转速传感器。通过阈值的相应设定，可连续设定对静止状态的要求，也即，从哪些转速起，所述转速传感器的状态不再视为静止状态。根据ー种优选的实施方式规定，如果对于ー个预先确定的时间段旋转加速度信号未超过所述阈值，则启动自校准。因此，通过有利的方式确定所述转速传感器必须处于静止状态中多长时间直至执行自校准。为了确定所述时间段，优选设置一个可从外部设定的时间參数。根据ー种优选的实施方式規定，从传感器信号的至少两个彼此相继的传感器值的差和/或从传感器信号的数学导数产生所述旋转加速度信号。通过这种方式可有利地确定是否存在静止状态，即使所述转速传感器还未经校准或者仅仅经不精确地校准。根据ー种优选的实施方式規定，为了进行转速传感器的自校准，接收传感器信号的多个传感器值，其中，优选仅仅保存传感器值的总和，并且根据传感器值的数学平均值计算新的传感器偏移值，其中，优选不仅根据新的传感器偏移值而且根据旧的传感器偏移值计算传感器偏移。因此，通过简单的方式能够实现传感器偏移的求取。根据ー种优选的实施方式規定，如果在自校准期间探测到旋转加速度信号超过预先确定的阈值，则中断自校准。通过这种方式保证所述转速传感器在自校准期间保留在静止状态中，而且在自校准期间没有由于转速传感器突然加速而产生失真的校准結果。在附图中示出和在随后的描述中详细解释本专利技术的实施例。【附图说明】附图中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转速传感器(1)，所述转速传感器具有衬底(2)和科里奥利元件(3，3′)，其中，所述转速传感器(1)具有用于激励所述科里奥利元件(3，3′)进行科里奥利振动的驱动装置(4，4′)，其中，所述转速传感器(1)具有用于根据基于作用到所述科里奥利元件(3)上的科里奥利力而引起的所述科里奥利元件(3，3′)相对于所述衬底(2)的偏转产生传感器信号(6)的探测装置(5，5′)，其特征在于，所述转速传感器(1)配置用于当根据所述传感器信号(6)产生的旋转加速度信号(7)未超过阈值(8)时实施自校准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.30 DE 102011006427.31.一种转速传感器(I)，所述转速传感器具有衬底(2)和科里奥利元件(3，3')，其中，所述转速传感器(I)具有用于激励所述科里奥利元件(3，3')进行科里奥利振动的驱动装置(4，4')，其中，所述转速传感器(I)具有用于根据基于作用到所述科里奥利元件(3)上的科里奥利力而引起的所述科里奥利元件(3，3')相对于所述衬底(2)的偏转产生传感器信号(6)的探測装置(5，5')，其特征在于，所述转速传感器(I)配置用于当根据所述传感器信号(6)产生的旋转加速度信号(7)未超过阈值(8)时实施自校准。2.根据权利要求1所述的转速传感器(I)，其特征在于，所述转速传感器(I)具有用于将所述旋转加速度信号(7)与所述阈值(8)进行比较的比较器(9)。3.根据权利要求1或2所述的转速传感器(I)，其特征在于，所述转速传感器(I)具有求差值器(10)，所述求差值器配置用于从所述传感器信号(6)的至少两个传感器值的差产生所述旋转加速度信号(7)，和/或所述转速传感器(I)具有微分器(10')，所述微分器配置用于从所述传感器信号出)的数学导数产生所述旋转加速度信号(7)。4.根据以上权利要求中一项所述的转速传感器(I)，其特征在于，所述转速传感器(I)具有中间储存器(11)，所述中间储存器配置用于在实施所述自校准的情况下存储所述传感器信号出)的多个传感器值，其中，所述中间储存器(11)尤其配置用于在实施所述自校准的情况下存储所述传感器信号出)的多个传感器值的总和。5.根据权利要求4所述的转速传感器(I)，其特征在于，所述转速传感器(I)具有求平均值器(12)，所述求平均值器配置用于从存储在所述中间储存器(11)中的传感器值的数学平均值产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·科恩，F·本尼尼，T·克劳斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：