[发明专利]校正装置、传感器和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于传感器的一种校正装置、一种传感器和一种方法。

背景技术

虽然可以应用于许多传感器，但在下文中参照加速度传感器来详细描述本发明。

当今在许多应用中需要对运动进行探测或检测。例如在ESP应用（电子稳定程序）中，机动车的运动被检测，以利用展现该机动车的理论运动的模型参量来对该运动进行补偿。

作为用于检测运动的运动传感器，在此例如可以采用加速度传感器。在此加速度传感器通过测量作用于物体的惯性力来测量加速度。

加速度传感器在此例如可以作为压电陶瓷系统或者作为微机械系统来构造。加速度传感器尤其还可以作为具有运动栅电极的晶体管（Moving-Gate Sensoren，运动栅极传感器）来构造。

运动栅极传感器具有非常高的信噪比，从而还适于记录非常小的加速度。运动栅极传感器通常具有场效应晶体管，该场效应晶体管具有运动栅极。该栅极通过外力而在x方向或y方向上被偏移。又通过这种偏移，在该场效应晶体管沟道中电荷载体的数量发生变化，并且在场效应晶体管漏极和源极之间沟道的电阻下降或上升。该电阻变化可以通过简单的测量来探测，其方式是例如在该场效应晶体管上施加恒定的电压并测量所产生的电流，或者在该场效应晶体管上施加恒定的电流并测量在该场效应晶体管上所产生的电压降。

这种运动栅极传感器的敏感性主要通过在场效应晶体管的沟道与栅极之间的表面电荷来确定。这些表面电荷导致制造所决定的敏感性波动，并还导致随时间的敏感性波动。这使得这种运动栅极传感器难以在工业应用中采用。

发明内容

本发明公开了具有权利要求1所述特征的一种校正装置、具有权利要求4所述特征的一种传感器以及具有权利要求8所述特征的一种方法。

据此设置了：

用于传感器的、尤其用于具有运动栅电极的加速度传感器的一种校正装置，具有至少一个电流测量装置，具有可调电压源，该电压源与该传感器的传感器元件电气耦合，具有控制装置，该控制装置被构造用于调节该电压源，使得在该传感器元件上的电压具有至少三个不同的电压值，其中该电流测量装置被构造用于在借助该可调电压源所调节的每个电压时测量流过该传感器元件的测量电流和/或相应传感器元件的基本电流，并且具有补偿装置，该补偿装置被构造用于基于所测量的电流和对应调节的电压来确定该传感器的敏感性和/或偏移和/或漂移，并对应于所确定的敏感性和/或所确定的偏移来匹配该传感器的输出信号。

一种传感器，尤其是加速度传感器，具有至少一个场效应晶体管，尤其是具有包括运动栅电极的第一场效应晶体管，具有用于每个场效应晶体管的第一电流源，该第一电流源提供相应场效应晶体管的基本电流，具有用于每个场效应晶体管的第二电流源，该第二电流源为相应场效应晶体管提供测量电流，并且具有根据本发明的校正装置。

用于尤其是借助本发明的校正装置来校正传感器的一种方法，具有以下步骤：调节在该传感器的测量元件上的电压，使得在该传感器元件上的电压具有至少三个不同的电压值，在借助可调电压源所调节的每个电压时检测流过该传感器元件的测量电流和/或相应传感器元件的基本电流，基于所检测的电流和对应调节的电压来确定该传感器的敏感性和/或偏移，以及对应于所确定的敏感性和/或所确定的偏移来匹配该传感器的输出信号。

本发明的优点

本发明所基于的知识在于，可以通过对传感器的补偿来改善传感器的测量结果的质量。

现在本发明所基于的想法是，考虑这种知识并提供一种可能性，以能够非常精确地对传感器进行补偿。

如本发明所设置的，如果在不同的电压情况下来测量传感器的测量电流的电流值和/或传感器的基本电流的电流值，那么就可以基于所测量的电流和/或电压来确定传感器的敏感性和/或偏移。接着借助本发明的补偿装置可以基于所确定的敏感性和所确定的偏移来匹配该传感器的测量值。

如果本发明的校正装置设置在传感器中，或者与传感器相耦合，那么由此就可以在运行中对传感器进行校正。这还实现了在制造传感器时能够省略最终测量和校正的步骤。由此能够更简单地制造本发明的传感器。

有利的实施方案和改进由从属权利要求以及参照附图的描述来得到。