[發明專利]用于操作傳感器的方法以及傳感器

有效

• 申請號: 201711184308.6
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108106641B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: B·米爾巴徹;A·韋斯鮑爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

在各種實施例中，提供了一種操作傳感器(20)的方法，其中：確定工作電流是否在麥克風(20)中流動，當工作電流不流動時，激活用于生成無功電流(23)的無功電流源(18)，并且當工作電流流動時，無功電流源(18)被去激活，其中無功電流(23)的值(IB)等于或近似等于工作電流的值(IO)。

技術領域

本發明涉及一種用于操作傳感器的方法和一種傳感器。

背景技術

傳感器可以例如是聲音傳感器，也就是麥克風，溫度傳感器，壓力傳感器或氣體傳感器。如今，許多設備都有用于檢測它們周圍環境的傳感器。例如，手機，平板電腦，掌上電腦，筆記本電腦和/或屏幕都具有小型麥克風，特別是小型化的麥克風。而其他設備如家用電器或機動車輛通常具有傳感器，例如溫度傳感器，壓力傳感器或氣體傳感器。

在這樣的傳感器中，周期性地流動各種工作電流，例如用于初始化測量，執行測量和/或傳送表示相應的檢測到的測量變量的值。然而工作電流可能影響和/或扭曲測量的質量。例如，相應的傳感器或傳感器的至少部分區域借助工作電流被無意地加熱，從而可以影響相應的測量結果。除了時間上可變的工作電流之外，在傳感器中還能夠流動時間上恒定的基本電流，例如保持備用操作。恒定的基本電流有助于傳感器的恒定加熱。工作電流和基本電流一起構成傳感器的總工作電流。

常規的麥克風，例如尤其是小型化的傳聲器，通常具有各一個微機電系統(MEMS)，其具有膜，模擬-數字轉換器，放大器和/或集成電路，以及用于與相對于麥克風而言處于外部的設備進行通信的接口，以及可選的具有溫度傳感器。該膜與導電板一起在麥克風中形成電容器。膜被用于吸收壓力和/或聲學振動，導致膜相應地振動。由于該振動的膜，使得膜與平板之間的距離發生變化，這導致成反比的電容變化，其可由相應的集成電路進行評估。

可選地，集成電路可以放大，調制和/或以其他方式修改電信號。在可能情況下，模數轉換器可以將模擬信號轉換成數字信號。例如，模數轉換器和放大器/阻抗轉換器可以是集成電路的元件。集成電路可以將在可能情況下修改的電信號通過接口傳遞給相對于麥克風而言處于外部的設備。可選的設置的溫度傳感器可以用于檢測麥克風的溫度和/或在評估和繼續處理麥克風的電信號時被考慮，以提供最佳的音質。

當操作這種麥克風時，基本上使用時間上恒定的基本電流，但是在麥克風內也可能出現周期性地變化的工作電流。恒定的基本電流用于提供麥克風的功能。此外，自身變化的工作電流尤其還發生在微系統和集成電路之間，集成電路和接口之間和/或溫度傳感器與借助調制電流的集成電路之間的通信中，該調制電流也被稱為工作電流之間，其中在通信中交換的信息以相應的調制進行編碼。另外，一些傳輸形式和/或傳輸協議需要各一個時鐘信號，以調制經調制的信號并從相應的信號中提取信息。

工作電流可以導致麥克風，特別是微系統和膜的相對快速的加熱，并且如果工作電流取消中斷，例如當通信暫停時，這會導致麥克風，特別是微系統和膜的相對快速的冷卻。在微系統，特別是膜的這種溫度變化導致該膜的變形，進而導致在壓力室的壓力變化，這是由微系統和集成電路作為電信號或至少作為電信號的一部分來記錄并且低頻噪聲或在麥克風的輸出信號中引起聲音，如果這些聲音是能聽得見的，那么可以感覺到嗡嗡聲。

以類似的類型和方式，其他傳感器中的工作電流也會影響相應的測量結果。例如，發生在所有傳感器的工作電流，其用于與相應的外部設備通信，特別是用于傳輸表示所檢測的測量值的數據。可選地或附加地，一般的工作電流可以發生來用于操作相應的傳感器。例如，有些氣體傳感器在運行過程中會通過各種工作電流加熱，這也會對測量精度生成負面影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于操作傳感器的方法，其有助于使得傳感器的輸出信號中的噪聲和/或干擾特別低。

本發明的目的是提供一種傳感器，其中麥克風的輸出信號中的干擾特別低。