[發明專利]傳感器設備

在審

• 申請號: 202010058905.X
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111486875A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: R·M·佩耶夫;T·M·馬里諾夫;S·G·蓋多夫
• 申請（專利權）人: 邁來芯保加利亞有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 黃嵩泉;張鑫

本發明涉及傳感器設備，包括：傳感器，該傳感器被布置成感測物理量、將物理量轉換為電學量并輸出表示該電學量的電信號，限壓器，該限壓器被布置成接收與向傳感器設備供電的供應電壓相關的輸入信號并輸出電壓信號，電壓信號在輸入電壓超過電壓飽和閾值時具有受限的值，電壓至電流轉換器，該電壓至電流轉換器被布置成將限壓器輸出的電壓信號轉換為第一值的供應電流，由此形成第一供應電流狀態，開關，該開關被布置成在第一供應電流狀態與至少第二供應電流狀態之間切換，其中供應電流基本上獨立于供應電壓，由此切換由電信號控制，電流生成裝置，該電流生成裝置被布置成提供具有預定第二值的供應電流以形成第二供應電流狀態。

技術領域

本發明總體上涉及傳感器設備的領域，并且更具體地涉及二線式傳感器設備的領域。

背景技術

二線式傳感器僅具有(如名稱所指示的)兩條線來連接電源并傳導測量信號。在一些二線式傳感器設備中，設備輸出端處的供應電流值中的一個與供應電壓成比例，因此功耗(power dissipation)隨供應電壓二次方地上升。這可能容易導致過熱、傳感器設備可靠性變差(減少壽命)和/或永久性損壞。

這個眾所周知的問題過去已經被解決。已經提出了解決方案，其中，當輸出電流達到給定的最大輸出電流時，進行鉗位(clamping)功能，并且隨著輸入電壓的增加，電流驅動器的輸出電流在最大所選擇的輸出電流下基本保持恒定。該解決方案的重要缺點是需要測量/感測輸出電流，這導致附加的設備復雜性和/或芯片面積。

因此，需要一種在其中避免了執行輸出電流測量的需求的傳感器設備。

發明內容

本發明的實施例的目的是提供一種傳感器設備，在該傳感器設備中在不需要附加電流測量的情況下避免了過度的功耗。

上述目的通過根據本發明的解決方案來完成。

在第一方面中，本發明涉及一種傳感器設備，該傳感器設備包括：

傳感器，該傳感器被布置成用于感測物理量、用于將所述物理量轉換為電學量、并且用于輸出表示所述電學量的電信號，

限壓器，該限壓器被布置成用于接收與供應電壓相關的輸入信號并且用于輸出電壓信號，如果所述輸入電壓超過電壓飽和閾值，則所述電壓信號具有受限的值，

電壓至電流轉換器，該電壓至電流轉換器被布置成用于將由所述限壓器輸出的所述電壓信號轉換為第一值的供應電流，由此形成第一供應電流狀態，

開關，該開關被布置成用于在所述第一供應電流狀態與至少第二供應電流狀態之間切換，其中基本上獨立于所述供應電壓的具有預定第二值的供應電流被提供，其中切換是由所述電信號控制的。

所提出的解決方案確實允許將功耗保持在控制下。只要傳感器電信號保持低于某個切換閾值水平，就施加預定固定值的電流。一旦從傳感器輸出的電信號達到或超過切換閾值水平，傳感器的電信號就會使開關改變到第二供應電流狀態，其中根據從對其施加供應電壓或從供應電壓導出的電壓信號的限壓器中出來的電壓來輸出電流。如果所施加的電壓低于電壓飽和閾值，則限壓器向電壓至電流轉換器輸出與供應電壓成比例的電壓。高于所述電壓飽和閾值時，限壓器限制所施加的電壓并輸出基本上獨立于所述供應電壓的受限的電壓信號。因此，“基本上獨立”應被解釋為與供應電壓沒有特定關系。以此方式，在所有情況下，在傳感器設備輸出端處的電流信號都保持在可接受的水平。

在優選實施例中，傳感器設備包括電流源，該電流源被布置成用于提供具有所述預定第二值的供應電流以形成第二供應電流狀態。

在優選實施例中，開關被布置成用于在電信號不超過切換閾值時切換到第二供應電流狀態，并且用于在電信號超過切換閾值時切換到第一供應電流狀態。

優選地，傳感器設備包括電流放大器，該電流放大器被布置成經由開關被供應有電流信號并且用于輸出經放大的電流信號。