允许传感器和信号调节电路的同时性能测试的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及传感器系统，并且更特别地涉及允许传感器和信号调节电路的同时性能测试的传感器系统和方法。
【背景技术】
[0002]传感器在无数系统和环境中被用来感测各种物理现象。许多传感器是使用连接在一起以形成电阻桥电路的一个或多个可变电阻来实现的。电阻桥电路通常耦合到信号调节电路。信号调节电路通常向电阻桥电路提供激励电压，并且另外实现适当地调节电阻桥电路输出信号的各种功能。
[0003]信号调节电路所实现的各功能中的一个包括性能补偿，其由电阻桥电路的输出的非线性或基于温度的漂移造成。而且，信号调节电路本身可能需要针对其自身的性能漂移被补偿。为了正确地实现用于操作的性能补偿，传感器系统(即，传感器和信号调节电路)经受性能补偿测试。
[0004]优选的是同时对传感器和信号调节电路进行性能补偿测试。然而，对于一些传感器系统应用而言这是不实际的。例如，当传感器系统需要经受相对高的压力和/或高温，和/或宽范围的压力和/或温度时，提供合适的测试机构可能相对复杂、昂贵和耗时。因此，在许多情况下，信号调节电路经受单独的性能测试，这增加了总的周期时间、过程成本和测试成本。
[0005]因此，存在对于容易促进传感器系统的传感器和信号调节电路两者的同时性能补偿测试的系统和方法的需要。本发明至少解决这种需要。
【发明内容】
[0006]本
【发明内容】
被提供用来以简化的形式描述在【具体实施方式】中被进一步描述的选择概念。本
【发明内容】
不意图识别所要求保护的主题的关键或必要特征，也不意图被用作确定所要求保护的主题的范围的帮助。
[0007]在一个实施例中，具有性能补偿测试能力的传感器系统包括传感器设备、电阻桥、信号调节电路、第一测试连接器和第二测试连接器。电阻桥电路被设置在传感器设备上并且包括激励端子、电路公共端子和两个输出端子。电阻桥电路被配置成在通电时跨两个输出端子供应桥输出电压。信号调节电路电耦合到激励端子、电路公共端子和两个输出端子。信号调节电路被配置成供应代表桥输出电压的传感器输出信号。第一测试连接器电耦合到两个输出端子中的一个并且被配置成耦合到阻抗测试设备。第二测试连接器电耦合到电路公共端子并且被配置成耦合到阻抗测试设备。
[0008]在另一个实施例中，用于测试被配置成供应传感器输出信号的传感器电路的方法包括将阻抗测试设备连接到传感器电路。阻抗测试设备被配置成将电阻电耦合到传感器电路。传感器电路被置于第一温度，并且在多个不同温度使阻抗测试设备的阻抗发生变化。当在多个不同温度使阻抗测试设备的阻抗发生变化时观测传感器输出信号。传感器电路传感器设备、电阻桥、信号调节电路、第一测试连接器和第二测试连接器。电阻桥电路被设置在传感器设备上并且包括激励端子、电路公共端子和两个输出端子。电阻桥电路被配置成在通电时跨两个输出端子供应桥输出电压。信号调节电路电耦合到激励端子、电路公共端子和两个输出端子。信号调节电路被配置成供应代表桥输出电压的传感器输出信号。第一测试连接器电耦合到两个输出端子中的一个并且被配置成耦合到阻抗测试设备。第二测试连接器电耦合到电路公共端子并且被配置成耦合到阻抗测试设备。
[0009]在又另一个实施例中，制作传感器设备的方法包括在传感器设备上设置电阻桥电路。电阻桥电路包括激励端子、电路公共端子和两个输出端子，并且电阻桥电路被配置成在通电时跨两个输出端子供应桥输出电压。电阻桥电路和传感器设备被设置在传感器壳体组件中。信号调节电路电连接到激励端子、电路公共端子和两个输出端子。信号调节电路被配置成供应代表桥输出电压的传感器输出信号。信号调节电路被设置在传感器壳体组件中。第一测试连接器电耦合到两个输出端子中的一个并且被配置成耦合到阻抗测试设备。第一测试连接器被设置在传感器壳体组件上或者传感器壳体组件中。第二测试连接器电耦合到电路公共端子并且被配置成耦合到阻抗测试设备。第二测试连接器被设置在传感器壳体组件上或者传感器壳体组件中。
[0010]此外，根据结合附图和前面的【背景技术】做出的后续【具体实施方式】和所附的权利要求，传感器系统和方法的其他合期望的特征和特性将变得清楚。
【附图说明】
[0011]下文将结合以下绘图描述本发明，在所述绘图中相似的附图标记表示相似的元件，并且其中:
图1描绘了传感器系统的一个实施例的简化表示；以及图2描绘了包括图1的传感器系统的电子装置的一部分的实施例的简化功能框图。
【具体实施方式】
[0012]以下【具体实施方式】本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本发明或本申请以及本发明的用途。如本文中使用的，措词“示例性”意指“充当示例、实例或举例说明”。因此，本文中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为相对于其他实施例是优选的或有利的。本文中描述的所有实施例都是被提供用来使得本领域技术人员能够做出或使用本发明而不用来限制由权利要求所限定的本发明的范围的示例性实施例。此外，没有意图受前面的技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或以下【具体实施方式】中呈现的任何明示或暗示的理论所约束。
[0013]现在参考图1和2，在图1中描绘了传感器系统100的一个实施例的简化表示，并且在图2中描绘了包括传感器系统100的电子装置200的一部分的实施例的简化的功能框图。在更详细地描述传感器系统100之前，应当指出的是，尽管所描绘和描述的传感器系统100被配置为压力传感器系统，但是本文中描述的概念不限于与压力传感器一起使用，而是也可以与其他类型的传感器一起使用。
[0014]传感器系统100包括传感器设备102、电阻桥电路104、信号调节电路106、输出连接器108、第一测试连接器112和第二测试连接器114，它们全部安装在传感器壳体组件116中或者传感器壳体组件116上。将意识到的是，传感器系统100可以包括附加部件，而不是仅仅本文中所描绘和描述的那些部件。
[0015]传感器设备102至少在所描绘的实施例中被配置为压力传感器，并且更特别地配置为膜片型压力传感器。如一般地已知的，对于这种类型的传感器，传感器设备102的一侧被配置成暴露于所监测的压力。为了促进这一点，传感器壳体组件116具有形成于其中的开口 118以使传感器设备暴露于所监测的压力。
[0016]传感器设备102的另一侧具有设置在其上的测量电路。在该实施例中，测量电路包括电阻桥电路104。在图2中更清楚地示出的电阻桥电路104包括按照传统的惠斯通桥(Wheatstone bridge)配置连接在一起的多个可变电阻202，并且包括激励端子204、电路公共端子206和两个输出端子--第一输出端子208和第二输出端子212。如同样一般地已知的，电阻桥电路104被配置成在通电时跨两个输出端子208、212供应桥输出电压(V.)。将意识到的是，可以例如使用应变仪或类似物来实现可变电阻202。
[0017]信号调节电路106电耦合到电阻桥电路104，并且更特别地电耦合到激励端子204、电路公共端子206和两个输出端子208、212。信号调节电路106被配置成在通电时向电阻桥电路104供应电激励电压(VExe)。信号调节电路106另外被配置成响应于桥输出电压(V.)向输出连接器108供应代表桥输出电压(V.)的传感器输出信号。
[0018]输出连接器108包括多个连接器管脚122。尽管所描绘的输出连接器108包括4个连接器管脚122，但是将被意识到的是，在一些实施例中，其可以包括比该连接器管脚数目更多或更少的连接器管脚。无论具体数目如何，输出连接器108被配置成经由连接器管脚122连接到未图示的外部装备以向其供应传感器输出信号用于进行进一步处理。
[0019]第一和第二测试连接器112、114每一个都电耦合到电阻桥电路104的不同端子。特别地，第一测试连接器112电耦合到两个输出端子208、212中的一个，并且第二测试连接器114电耦合到电路公共端子206。在所描绘的实施例中，第一测试连接器114电耦合到第二输出端子212。然而，将被意识到的是，在其他实施例中第一测试连接器114可以改为电耦合到第一输出端子208。在所描绘的实施例中，与输出连接器108相分离地形成第一和第二测试连接器112、114。将被意识到的是，在一些实施例中，第一和第二测试连接器112、114可以形成为输出连接器108的一部分。
[0020]第一和第二测试连接器112、114每一个都被配置成耦合到阻抗测试设备214。阻抗测试设备214可以是现在已知的或将来开发的众多阻抗测试设备中的任一个。仅举一些非限制性示例，合适的阻抗测试设备中的一些示例包括十进位箱、可编程电阻、箱和可编程电容箱。同样如图2描绘的，降噪电阻器216优选地(尽管不一定)连接在第一测试连接器和输出端子208或212之间。降噪电阻器216优选地是相对稳定、相对高的固定电阻(多约10kQ)以至少抑制噪声进入测试设备214。
[0021]阻抗测试设备214在被连接到第一和第二测试连接器112、114时可以用来使到信号调节电路106的输入发生变化。这允许在同时地表征电阻桥电路104的同时在各种水平的输入下并且在不同的环境条件(诸如不同的温度)下表征信号调节电路106的性能。这一表征的结果可以用来计算针对性能漂移而补偿信号调节电路106所需要的任何校正值。现在将描述用于同时表征电阻桥电路104和信号调节电路106的性能的示例过程。
[0022]传感器100被设置在可变温度测试腔室中，同时所施加的压力保持相对恒定。使测试腔室保持在第一温