[發明專利]設備、傳感器電路以及用于操作設備或傳感器電路的方法

有效

• 申請號: 201110110579.3
• 申請日: 2011-04-29
• 公開（公告）號: CN102261922A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: U.奧塞爾萊希納;C.科勒;M.莫茨
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01D3/08
• 分類號: G01D3/08;G01R19/00;G01R35/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;蔣駿

技術領域

本發明的實施例涉及包括傳感器元件的設備、傳感器電路及其操作方法。

背景技術

在最大限度的可靠性和對于濫用或欺詐性操縱的預防至關重要的應用中常常使用傳感器：醫療中的生命維持應用，在發生故障的情況下可能會有生命受到威脅的運輸中的應用，需要針對偽造或欺詐性做假提供保護的計量、記帳和遠程支付系統。

一般對于磁傳感器的應用以及特別對于差分磁傳感器的應用例如有對例如用于測量流經管道的水量或者測量汽車輪的圈數的機械構件的旋轉進行計數的系統，其中必須保護所述系統免受電磁激勵的操縱。例如，有人可能會試圖對這樣的傳感器系統施加旋轉磁場以模仿機械構件的旋轉，從而操縱所檢測到的旋轉次數。所述旋轉場可以通過將永磁體附著到手持式鉆機上來生成，或者通過使用為之提供具有90^?相移的兩個正弦電流的兩個正交線圈來生成。

另一個例子涉及電表，其中有人可能會試圖將小永磁體附著在傳感器附近以進行欺詐。如果例如使用磁傳感器來測量流經導體的電流，則有人可能會試圖彎曲所述導體，從而使得電流在相反方向上并且靠近原來的傳感器流動，由此減小該傳感器上的磁場，這將降低視在電流的測量值。

除了如前所述的刻意濫用之外，如果這些傳感器系統對于非刻意的操縱也是魯棒的，或者更一般來說對于異常操作條件也是魯棒的話，則是有益。例如，如果旋轉位置傳感器暴露于大磁場，其精度可能會受損。在汽車系統中，這可能會導致錯誤的點火定時連同增加的燃料消耗并增加空氣污染。在醫療儀器中，這可能會導致在精細的心臟或腦部手術期間對微小手術工具的三維位置（3D位置）的錯誤地確定。

因此，需要制作對于操縱或異常操作條件魯棒的傳感器或者利用所述傳感器的系統，并且/或者需要檢測是否發生操縱或異常操作條件。

發明內容

本發明的實施例提供一種設備，其包括：被適配成對輸入信號進行處理以獲得輸出信號的信號處理電路；用于感測預定物理量的傳感器元件，其中傳感器元件被適配成響應于所述預定物理量生成傳感器信號；其中，所述信號處理單元被適配成根據傳感器信號對輸入信號進行處理以獲得輸出信號；并且其中，所述設備還包括評估電路，其被適配成對傳感器信號進行評估，并且在傳感器信號不滿足預定正常操作標準的情況下生成表明異常操作條件的信號。

所述評估電路的實施例可以被適配成只在檢測到異常操作條件的情況下才輸出信號（其也被稱作評估信號），或者可以被適配成在任何情況下都輸出信號，其中例如所述信號的第一值表明正常操作條件，不同于第一值的第二值表明異常操作條件。在檢測到異常操作條件的情況下由所述評估電路生成的信號也可以被稱作異常操作條件信號。

不應當把由所述評估電路產生的所述信號或評估信號與傳感器信號或測量信號混淆，例如由溫度傳感器輸出的溫度值，其代表溫度，但是不包括對關于測得所述溫度信號的操作條件的所述溫度的任何評估或評價。換句話說，與傳感器信號或測量信號不同，所述評估信號不表示將要測量的物理量，而是包括例如關于獲得所述傳感器信號和測量信號的操作條件被認為正常與否的評估或評價的信息。如果所述評估表明操作條件是正常的，則可以把所述傳感器信號和測量信號（或者由信號處理單元產生的任何其他輸出信號）認為是例如“值得信任的”或“可靠的”，而如果所述評估信號表明操作條件是不正常的或異常的，則可以把所述傳感器信號和測量信號（或者由信號處理單元產生的任何其他輸出信號）認為是“不值得信任的”或“不可靠的”。

本發明的實施例提供一種傳感器電路，其包括：第一主要傳感器元件，其被適配成響應于包括第一所需部分或第一多余周圍部分的第一主要物理量生成第一主要傳感器信號；以及第二主要傳感器元件，其被適配成響應于包括第二所需部分或第二多余周圍部分的第二主要物理量生成第二主要傳感器信號，其中所述第二主要物理量的類型與第一物理量相同；信號處理電路，其被適配成根據第一算法對第一主要傳感器信號和第二主要傳感器信號進行處理以獲得測量信號；以及評估電路，其被適配成根據不同于第一算法的第二算法對第一主要傳感器信號和第二主要傳感器信號進行評估，并且在第二算法傳感器信號的結果不滿足預定正常操作標準的情況下生成表明異常操作條件的信號。