[發明專利]比率計裝置以及包括用于比率測量的指令的制品

有效

• 申請號: 201580055690.3
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN107110808B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 蔡則宇;米希爾·佩爾蒂斯;羅伯特·亨德里克斯·瑪格麗塔·萬維爾德霍芬;馬金瓦·阿福拉比·安東尼·科菲
• 申請（專利權）人: ams國際有限公司
• 主分類號: G01N27/18
• 分類號: G01N27/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;李春暉

1.一種用于感測氣體濃度的比率計裝置，包括：

電流源，其具有第一電流、與所述第一電流不同的第二電流以及電流選擇程序；

傳感器裝置，其暴露于待感測氣體且響應于所述待感測氣體，并且具有響應于所述第一電流的傳感器冷溫度T_cold,sens以及響應于所述第二電流的傳感器熱溫度T_hot,sens；以及

基準裝置，其不暴露于所述待感測氣體，并且具有響應于所述第一電流的基準冷溫度T_cold,ref以及響應于所述第二電流的基準熱溫度T_hot,ref；并且

其中，所述比率計裝置包括基于以下等式的溫度差比率輸出：

2.根據權利要求1所述的比率計裝置，

其中，所述傳感器裝置是具有電阻R_sensor1,cold和電阻R_sensor1,hot的第一傳感器電阻器；

還包括第二傳感器電阻器，其被耦合至所述待感測氣體，并且具有響應于所述第一電流的傳感器冷電阻R_sensor2,cold以及響應于所述第二電流的傳感器熱電阻R_sensor2,hot；并且

其中，所述比率計裝置包括基于以下等式的有效傳感器電阻差ΔR_eff輸出：

3.根據權利要求2所述的比率計裝置，

其中，所述基準裝置是具有電阻R_ref1,cold和電阻R_ref1,hot的第一基準電阻器；

還包括第二基準電阻器，其具有響應于所述第一電流的基準冷電阻R_ref2,cold以及響應于所述第二電流的基準熱電阻R_ref2,hot；

其中，與所述傳感器裝置相比，所述基準裝置較少響應于所述待感測氣體；并且

其中，所述比率計裝置包括基于以下等式的有效基準電阻差ΔR_eff，ref輸出：

4.根據權利要求1所述的比率計裝置，

還包括開關電容器電路，其具有從跨越所述傳感器裝置和所述基準裝置的電壓導出的輸出。

5.根據權利要求4所述的比率計裝置，

其中，所述開關電容器電路包括具有溫度模式狀態和溫度差比率輸出以及功率模式狀態和功率差比率輸出的開關，由此所述比率計裝置還包括基于所述溫度差比率輸出和所述功率差比率輸出的熱導比輸出。

6.根據權利要求4所述的比率計裝置，

其中，所述開關電容器電路還包括：

第一組電容器和第二組電容器，所述第一組電容器和第二組電容器以時間交替的方式耦接至來自所述傳感器裝置和所述基準裝置的輸出；以及

動態元件匹配模塊，其被配置成解決所述第一組電容器與所述第二組電容器之間的失配。

7.根據權利要求1所述的比率計裝置，

其中，所述傳感器裝置包括氣體傳感器、熱線傳感器、換能器、電阻器或阻抗傳感器中的至少之一。

8.根據權利要求1所述的比率計裝置，

其中，所述傳感器裝置包括CO₂敏感裝置。

9.根據權利要求1所述的比率計裝置，

還包括熱導率傳感器。

10.根據權利要求1所述的比率計裝置，

其中，所述傳感器裝置和所述基準裝置由同一材料制成。

11.根據權利要求1所述的比率計裝置，

其中，所述基準裝置被包括在與所述傳感器裝置分離的密封封裝中。