[发明专利]双压力传感器

说明书

本申请公开了双压力传感器。一种控制器(120)，被配置成用于监测压力传感器组件(110)的干扰，所述压力传感器组件(110)包括至少两个传感器(112、114)，其中传感器(112、114)被配置成用于测量压力，并且其中至少两个传感器(112、114)具有传感器相关的针对压力的测量灵敏度Sm，并且传感器(112、114)中的至少一个传感器对具有传感器相关的干扰灵敏度Sd的干扰敏感，其中对于至少两个传感器(112、114)，测量灵敏度和干扰灵敏度的比率Sm/Sd是不同的，控制器(120)被配置成用于通过比较至少两个传感器的输出来检测干扰。

技术领域

本发明涉及压力传感器领域。更具体地说，本发明涉及一种传感器系统和控制器，其被配置成用于监测压力传感器组件的干扰。

背景技术

压力传感器可包括组织在膜上的多个元件，诸如例如应力敏感元件或应变敏感元件。当膜因该膜两侧之间的压差变化而偏转时，这可能导致敏感元件的电阻率变化。这种变化可导致压力传感器信号的变化，该信号可用作膜两侧之间压差的指示。

此类压力传感器可用于安全关键应用，诸如例如用于汽车应用。汽车安全完整性等级(ASIL)是由ISO 26262-道路车辆功能安全标准定义的风险分类方案。在该标准中定义了不同的等级。ASIL-D代表保证最终的安全要求时所应用的最高程度的汽车危险和最高程度的严格性。功能安全度量在每个系统的FMEDA(故障模式、影响和诊断分析)中计算。

需要两个传感器以制造ASIL-D集成压力传感器。冗余是提高功能安全性的关键概念，但由于常见的原因故障，冗余可能不足够，尤其是不足以达到ASIL-D。

然而，干扰也可能影响压力传感器的工作。这些干扰可能有多种原因。从模拟和测量可知，应力变化(例如，由于封装应力)是MEMS压力传感器最重要的漂移因素。例如，如果两个压力传感器实现在同一个管芯上，则它们两者可能由于封装应力以类似的方式漂移(即使它们使用两个不同的膜)。

解决这个问题的一种方法是使用2个不同的管芯，但那增加了成本和复杂性，甚至可能不足够地得到帮助，特别是当这两个传感器在同一个封装中时。

在现有技术中，不同的解决方案被提出：

-重复的传感器，两个在同一衬底上(例如，在MEMS情况下为同一管芯)

-重复的传感器，在2个不同的管芯上(可以使用完全相同的传感器)

-两个不同的传感器，其中传感器使用两种不同的测量原理(例如电阻式和电容式传感器)。

然而，第一个(并且潜在地第二个)解决方案对于最高ASIL评级来说不够好。尤其是当干扰导致两个传感器的漂移时，这可能在此类配置中不被注意到。第二和第三种解决方案是昂贵的，并且增加封装的复杂性。

因此，需要配置成用于检测压力传感器的传感器组件操作中的干扰的传感器系统和控制器。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供用于检测压力传感器的传感器组件的操作中的干扰的良好的传感器系统和控制器。

以上目的由根据本发明的方法和设备来实现。

在第一方面，本发明的实施例涉及配置成用于监测压力传感器组件的干扰的控制器。压力传感器组件包括至少两个传感器。传感器配置成用于测量压力，并且至少两个传感器具有传感器相关的针对压力的测量灵敏度Sm，并且传感器中的至少一个传感器对具有传感器相关的干扰灵敏度Sd的干扰敏感，其中，对于至少两个传感器，测量灵敏度和干扰灵敏度的比率Sm/Sd是不同的。控制器被配置成用于通过比较至少两个传感器的输出来检测干扰。