[发明专利]传感器装置和操作传感器装置的方法

说明书

一种传感器装置(10)，包括：压力传感器(12)，其实现为电容式压力传感器；电容至数字转换器(13)，其耦接至压力传感器(12)并实现为delta‑sigma模拟至数字转换器；以及参考电压发生器(32)，其具有用于接收控制信号(SC)的控制输入端和用于提供参考电压(VREF)的输出端(33)。参考电压发生器(32)的输出端(33)连接至电容至数字转换器(13)的输入端。参考电压发生器(32)被配置成根据控制信号(SC)来设置参考电压(VREF)的值。参考电压(VREF)的至少两个不同的值具有相同的符号和不同的量。

本公开内容涉及传感器装置和操作传感器装置的方法。

传感器装置包括传感器，例如压力传感器。压力传感器通常具有膜。压力传感器还可以包括两个或多于两个的膜。所述膜可以被制造为微机电系统膜，缩写为MEMS膜。在膜的两侧之间存在压差的情况下，膜被偏转。压力传感器通常被实现为电容式压力传感器。因此，膜的偏转导致压力传感器的电容值的变化。压力传感器通常连接至电容至数字转换器以产生取决于膜的两侧之间的压力差的数字值。文献US 2015/0295587A1示出了电容至数字转换器的示例。压力测量的稳定性和灵敏度高度取决于膜的物理特性。这些物理特性在压力传感器的不同示例中可以不同，并且在压力传感器的寿命期间可以变化。

目的是提供一种传感器装置和一种操作传感器装置的方法，所述传感器装置提高了传感器测量结果的精度。

通过独立权利要求的主题来实现这些目的。在从属权利要求中描述进一步的发展和实施例。

在实施例中，传感器装置包括被实现为电容式压力传感器的压力传感器、耦接至所述压力传感器并被实现为delta-sigma模拟至数字转换器的电容至数字转换器、以及具有用于接收控制信号的控制输入端和用于提供参考电压的输出端的参考电压发生器。参考电压发生器的输出端连接至电容至数字转换器的输入端。参考电压发生器被配置成根据控制信号来设置参考电压的值。参考电压的至少两个不同的值具有相同的符号和不同的量。

有利地，能够将参考电压的至少两个不同的值施加至压力传感器。因此，传感器的第一电极到压力传感器的第二电极的距离能够通过参考电压的至少两个不同值来改变。第一电极可以是压力传感器的膜或膜的一部分。因此，能够使用不同的参考电压的值来测试压力传感器。

在实施例中，传感器装置被实现为半导体本体。半导体本体包括压力传感器，简称为传感器，以及电容至数字转换器，简称为转换器或变换器。有利地，传感器与转换器的连接能够保持短接。

在实施例中，传感器装置包括被实现为电容式压力传感器的另一压力传感器。电容至数字转换器被耦接至另一压力传感器，其简称为另一传感器。通过使用两个传感器能够提高精度。

在实施例中，半导体本体包括另一传感器。有利地，传感器和另一传感器利用相同的制造步骤生产。

在实施例中，传感器装置包括耦接至电容至数字转换器和参考电压发生器的数字电路。传感器装置包括连接至数字电路的存储器。数字电路被配置成产生控制信号。

在实施例中，在操作的测试阶段中，数字电路被配置成通过控制信号来控制参考电压发生器，使得参考电压发生器连续地生成参考电压的至少两个不同的值。电容至数字转换器被配置成根据包括压力传感器和另一压力传感器的组中的至少一个传感器的电容值来生成数字信号的至少两个值。数字电路被配置成根据数字信号的至少两个值来生成参数A0和/或校正数据。有利地，传感器装置被配置成仅使用作为传感器装置的一部分的电路部分来执行校准。

在实施例中，在操作的测试阶段，参考电压的值和数字信号的值用于使用例如以下等式之一确定参数A0和/或参数B0和/或参数C0：

C＝C0+B0·VREF+A0·VREF²，或

C＝C0+A0·VREF²，