[發明專利]箔式壓力傳感器及評價傳感器響應的方法

無效

• 申請號: 200580047592.1
• 申請日: 2005-11-25
• 公開（公告）號: CN101111412A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: P·拉松
• 申請（專利權）人: IEE國際電子工程股份公司
• 主分類號: B60R21/015
• 分類號: B60R21/015
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡勝利

介紹

本發明總體來說涉及箔式壓力傳感器以及壓力傳感墊，其具有決定于施加給傳感器的壓力的電阻。這種箔式壓力傳感器包括：例如，借助于內隔片彼此相距一定距離布置的第一載體箔和第二載體箔。內隔片包括至少一個切除部分，該切除部分限定壓力傳感器的有源區域。在所述第一載體箔與第二載體箔之間以如下方式在壓力傳感器的有源區域中布置至少兩個電極和一層壓敏材料，即：響應作用于壓力傳感器的有源區域上的壓力，第一載體箔和第二載體箔克服彈性載體箔的反作用力而壓在一起，并且經由壓敏材料在所述至少兩個電極之間建立電接觸。由于壓敏材料的特性，兩個電極之間的電接觸的電阻決定于使壓敏材料和電極壓在一起的力，并因此決定于作用于壓力傳感器上的壓力。

在這種壓力傳感器的第一實施例中，第一電極布置在第一載體箔上，第二電極以面向第一電極的關系布置在第二載體箔上。至少一個電極由一層壓敏材料(例如，半導體材料)覆蓋，以至于當第一載體箔和第二載體箔響應作用于開關元件上的力而壓在一起時，經由壓敏材料層在第一電極和第二電極之間建立電接觸。這種壓力傳感器經常稱為工作于所謂的“直通模式”。

在壓力傳感器的替代實施例中，第一電極和第二電極以間隔關系布置在第一載體箔和第二載體箔中之一上，而另一個載體箔由一層壓敏材料覆蓋。該壓敏材料層以面向第一電極和第二電極的關系布置，以至于當所述第一載體箔和第二載體箔響應作用于開關元件的有源區域上的力而壓在一起時，壓敏材料層使第一電極和第二電極被繞開。這種傳感器稱為工作于所謂的“旁通模式”。

上述壓力傳感器可以以節約成本的方式制造，并且已經證明在實際應用中非常健壯而可靠。由于具有這些有利的特點，箔式壓力傳感器現在已經廣泛應用于各種開關和檢測應用場合。這種傳感器具有較薄的外形和較輕的質量，這使其適于結合在各種工作環境中。這種箔式壓力傳感器的一個具體應用包括用于檢測例如車座的乘坐狀態的座椅傳感器，所確定的乘坐狀態用于控制汽車安全氣囊系統或者觸發座椅安全帶提醒器。座椅傳感器通常包括以特定構造布置并且在常用載體箔上制造的多個箔式壓力檢測元件。

由于壓敏材料的電特性會隨著環境狀況并且隨著傳感器的老化而改變，因此箔式壓力傳感器的傳感器響應決定于環境狀況，并且在其使用壽命中會變化。為了補償這種傳感器響應的變化，公知的是借助于由壓敏材料制成的基準電阻器元件補償壓力傳感器的響應，該基準電阻器元件與壓力傳感器的壓敏材料層同時進行制造。

在這種情況下，根據補償后的傳感器電阻值實現對車座乘坐狀態的確定，通過如下方式獲得補償后的傳感器電阻值，即：確定所述多個壓力檢測元件的原始傳感器電阻值，確定補償電阻器的補償電阻值，并且根據所述原始傳感器電阻值和所述補償電阻值計算補償后的傳感器電阻值。

這種對于傳感器老化和環境狀況的補償使得能夠穩定傳感器響應，從而使壓力測量的準確度隨著時間而基本上恒定。然而，由于壓力傳感器以及補償電阻器的制造公差，補償的準確度可能會不令人滿意，尤其是在例如像乘坐分級傳感器那樣需要高分辨率的應用場合中更是如此。

發明目的

本發明的目的是提供一種通過箔式壓力傳感墊確定關于車座的乘坐相關狀態的改進的方法。

本發明總體描述

通過根據權利要求1所述的方法達到該目的。本發明提出通過箔式壓力傳感墊確定關于車座的乘坐相關狀態的方法，所述箔式壓力傳感墊包括多個壓力檢測元件和至少一個補償電阻器，所述方法包括如下步驟：確定所述多個壓力檢測元件的原始傳感器電阻值，確定所述至少一個補償電阻器的原始補償電阻值，根據所述原始傳感器電阻值和所述原始補償電阻值計算補償后的傳感器電阻值，并且根據所述補償后的傳感器電阻值確定所述乘坐相關狀態。根據本發明，所述計算補償后的傳感器電阻值的步驟包括如下步驟：通過對所述原始補償電阻值施加修正項，獲得修正補償電阻值，這個修正項由所述補償電阻器的制造公差確定，并且根據所述原始傳感器電阻值和所述修正補償電阻值計算所述補償后的傳感器電阻值。

采用本發明的方法，通過補償電阻器的制造公差的額外補償，可以更準確地補償傳感器響應。實際上已經發現，壓力檢測元件與補償電阻器的制造公差存在很大的差異，這導致例如壓力檢測元件對于特定壓力的響應(歐姆平均值，VOA)位于公差帶的上部，而補償電阻器電阻值位于各公差帶的下部。由于這些差異，已經發現因子(歐姆平均值)/(補償電阻器電阻值)以超過10％的標準偏差變化。