CN103512926B

CN103512926B - 便携式电子设备中的化学传感器

Info

Publication number: CN103512926B
Application number: CN201310407677.2A
Authority: CN
Inventors: F·迈尔; M·格拉夫; L·布尔奇
Original assignee: Sensirion AG
Current assignee: Sensirion AG
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2018-07-20
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: EP2677314B1; EP2677314A2; CN103512926A; US20130344609A1; EP2677314A3

Abstract

公开了便携式电子设备中的化学传感器。便携式电子设备包括对至少一个被分析物敏感的化学传感器(12)和触发传感器(13)。监控由触发传感器(13)提供的信号(RH(t))。根据触发传感器(13)的信号(RH(t))来取得化学传感器的读数以检测在提供给化学传感器(12)的气体中的至少一个被分析物的存在和浓度中的一个或多个。

Description

便携式电子设备中的化学传感器

技术领域

本发明涉及便携式电子设备和操作便携式电子设备的方法。

背景技术

当今的智能手机或平板计算机包括若干传感器，例如，举例来说，用于检测设备显示屏的方向来使要显示的内容适合这样的方向的陀螺仪或加速度传感器。

一般而言，化学传感器已知被用于检测气体或液体(总的表示为流体)中的被分析物(analyte)。当将化学传感器整合到便携式电子设备时，满足如下时间点是一个挑战，所述时间点即化学传感器已经充分暴露于要分析的流体的、取得化学传感器的读数的时间点。

发明内容

因此，希望确定适合于在便携式电子设备中取得化学传感器读数的时间点。

根据本发明的第一方面，提供了一种便携式电子设备，其包含对至少一个被分析物敏感(sensitive)的化学传感器和提供信号的触发传感器。提供了一种控制单元，其用于根据(subject to)触发传感器的信号来触发对化学传感器读数的采样。

该第一方面的优选实施例包含如下特征中的一个或多个：

-触发传感器包括湿度传感器、温度传感器、流量传感器、陀螺仪、加速度计、麦克风和压力传感器中的至少一个；

-半导体芯片包含化学传感器，其中，触发传感器包括湿度传感器，该湿度传感器被包含在该半导体芯片中；

-半导体芯片包含化学传感器和集成电路布置，其中，触发传感器包括温度传感器，该温度传感器被布置在该半导体芯片中用于确定该集成电路布置的至少一部分的温度；

-触发传感器包括流量传感器，该流量传感器用于确定穿过敏感层的气体的流量，具体地，该化学传感器包括对至少一个被分析物敏感的敏感层和用于加热该敏感层的加热器，并且该流量传感器包括用于确定化学传感器的敏感层的温度的温度传感器和用于确定化学传感器的加热器的电气操作值的确定单元中的一个；

-外壳和外壳中的隔室(compartment)，该隔室包括到便携式电子设备的环境的接近开口，其中，该化学传感器被布置在隔室中；

-触发传感器被布置在隔室中；

-化学传感器包括敏感层和用于加热该敏感层的加热器，其中，该敏感层包括金属氧化物材料，并且其中，金属氧化物材料包括锡氧化物、锌氧化物、钛氧化物、钨氧化物、铟氧化物和镓氧化物中的一个或多个；

-控制单元适用于根据触发传感器的超过阈值的信号来触发对化学传感器读数的采样；

-第三传感器提供信号，其中，该第三传感器是湿度传感器、温度传感器、流量传感器、陀螺仪、加速度计、麦克风和压力传感器中的一个，其中，控制单元适用于根据触发传感器的信号并根据第三传感器的信号来触发对化学传感器读数的采样；

-化学传感器适于并被布置用于检测在便携式电子设备的用户的呼出气流中的至少一个被分析物的存在和浓度中的一个或多个；

-便携式电子设备是移动电话、手持式计算机、电子阅读器、平板计算机、游戏控制器、点选设备、照片或视频相机和计算机外围设备中的一个。

根据本发明的另一方面，提供了一种便携式电子设备，其包括对至少一个被分析物敏感并且提供输出信号的化学传感器；以及控制单元，用于根据化学传感器的输出信号来触发时化学传感器读数的采样。

在优选实施例中，化学传感器包括对不同的被分析物敏感的多个单元，并且其中，控制单元适用于根据化学传感器单元中的至少一个的输出信号来触发对化学传感器读数的采样。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于操作便携式电子设备的方法，该便携式电子设备包含对至少一个被分析物敏感的化学传感器和触发传感器，该方法包括：监控由触发传感器提供的信号，并且根据触发传感器的信号来取得化学传感器读数以检测在提供给化学传感器的流体中的至少一个被分析物的存在和浓度中的一个或多个。

这个方面的优选实施例包括如下特征中的一个或多个：

-响应于对于取得化学传感器读数的用户请求，监控触发传感器的信号；

-响应于对于取得化学传感器读数的用户请求，激活化学传感器的加热器；

-根据触发传感器的信号，激活化学传感器的加热器。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于操作便携式电子设备的方法，该便携式电子设备包含对至少一个被分析物敏感并且提供输出信号的化学传感器；该方法包括：监控化学传感器的输出信号，并且根据化学传感器的输出信号来取得化学传感器读数以检测在提供给化学传感器的流体中的至少一个被分析物的存在和浓度中的一个或多个。

根据本发明又一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括计算机可读介质，该计算机可读介质包含当在控制单元上被执行时实现根据之前的实施例中的任意一个的方法的计算机程序代码。

其它的有益的实施例被列出在从属权利要求以及下面的说明书中。

附图说明

参考附图，将更详细地描述本发明的实施例，其中附图示出：

图1示出根据本发明实施例的使用移动电话的情境，

图2示出根据本发明实施例的便携式电子设备的框图，

图3示出根据本发明实施例的便携式电子设备的外壳的一部分的截面，

图4示出根据本发明实施例的便携式电子设备所使用的半导体芯片的顶视图，

图5示出根据本发明实施例的便携式设备中使用的半导体芯片中集成的化学传感器的截面切面，

图6示出根据本发明实施例的便携式电子设备的框图，以及

图7示出表示根据本发明实施例的方法的流程图。

具体实施方式

化学传感器优选地包括对一个或多个被分析物敏感的层，在提供给化学传感器的气体中，所述被分析物的存在和/或浓度希望被检测。可以是用于与一个或多个被分析物相互作用的、由单一材料制成的单个敏感层。或者可以是例如用于与不同的被分析物相互作用的、由不同的材料制成的多个敏感层。化学传感器对包含在气体中、或者可能在包括液体的流体中的化学物质或化合物(也表示为被分析物)进行检测。被分析物没有限制地可以是，举例来说，二氧化碳、NOX、乙醇、一氧化碳、臭氧、氨、甲醛、或者二甲苯。

在优选实施例中，敏感层可以包含金属氧化物材料，特别是半导体金属氧化物材料。这种金属氧化物材料可以包括锡氧化物、锌氧化物、钛氧化物、钨氧化物、铟氧化物和镓氧化物中的一个或多个。这些金属氧化物可被用于检测被分析物，例如，挥发性有机化合物(VOC)、一氧化碳、二氧化氮、甲烷、氨或硫化氢。金属氧化物传感器基于如下概念：在高于100℃的范围内(特别是在250℃到350℃之间)在敏感层的提高的温度处气体被分析物与金属氧化物层相互作用。接触反应的结果是：敏感层的电导率(conductivity)可能改变，这个改变能够被测量。因此，该化学传感器也被表示为高温化学电阻(chemoresistor)，因为被分析物的化学性质在敏感层的高温度处被转换为电阻。

因此，在一个实施例中，化学传感器可以例如以层的形式包括至少一个传感器材料，被分析物可以与之进行相互作用并且如此修改传感器材料的电气特性(例如其电导)。然后，测量被分析物和传感器材料的组合的电气特性，并且例如通过与没有被分析物存在情况下测量得到的传感器材料的特性进行比较，得到被分析特存在的结论。应当指出，对于不同的被分析物(其可以是不同的化学元素或化合物)，不要求总是测量每个被分析物的相同特性。针对不同的被分析物，可以测量不同的特性。

具体而言，化学传感器可以是用于检测气体中(具体地在便携式电子设备周围的空气中)的一个或多个物质的气体传感器。因此，在一示例应用中，可能感兴趣的是确定这样的空气是否可能包含化学传感器倾向于检测的被分析物。其它的应用可以包括有毒气体的检测，用户呼吸中的乙醇的检测，或者其它物质的检测。

如果化学传感器对多个不同的被分析物敏感，那么该化学传感器可以被具体化为传感器阵列。这样的传感器阵列可以包括多个传感器单元，其中每个传感器单元可以例如以同样表示为敏感层的层(被分析物可与之相互作用)的形式提供传感器材料。响应于相互作用，传感器材料的电气特性(例如其电导)可能改变，此原理优选地应用在金属氧化物化学传感器中。在这样的情境中，传感器阵列可以包括用于所有传感器单元的单个加热器，或者可以包括多个加热器，其中每个加热器可以分别被指派用于加热一组传感器单元或单独的传感器单元，或者相应的敏感层。

在另一实施例中，化学传感器可以包括例如具有单个层的单个传感器单元，然而，该传感器单元可以在不同操作条件下对多个不同的被分析物敏感。例如，传感器单元可以在被加热到第一温度t_x时主要对第一被分析物x敏感，并且可以在被加热到与第一温度t_x不同的第二温度t_y时主更对第二被分析特y敏感。在另一变体中，传感器阵列可以包括多个传感器单元，其中多个传感器单元中的至少一个(并且在又一变体中优选所有的多个传感器单元)被设计使得这样的一个或多个单元可以在不同的操作条件下(例如在不同的温度下)主要对不同的被分析物敏感。在这样的具体实施例中，给这样的一个或多个传感器单元中的每一个提供单独的加热器。

化学传感器优选地被布置在便携式电子设备的外壳内。可在外壳中设置接近开口以将化学传感器暴露给更分析的流体，并且尤其是要分析的气体。

因此，诸如移动电话(尤其是智能电话)、手持式计算机、电子阅读器、平板计算机、游戏控制器、点选设备、照片或视频相机或计算机外围设备(此列表并非是限制)之类的任意便携式电子设备，除原有功能外，可提供关于其环境的化学信息。用户可以获悉存在于设备周围环境中的和/或他/她的呼吸中的化学物质和成分，并且可以使用、发送或者进一步分析这样的信息。由于这样的便携式电子设备通常包括到远端基础设施的接口，所以这样的信息可以被发送到别处并且在别处被使用。在替代方案中，用户他/她自己可以从由化学传感器提供的信息中获益，因为可以响应于检测到的被分析物而采取动作，该检测到的被分析物包括但是不限于代表有毒物质的被分析物。这样的便携式电子设备在IT领域主要被设计用于计算、和／或通信、和／或其它的任务，但是现在通过提供化学信息的功能而被增强。

化学传感器优选地可被布置在外壳的隔室中，其中接近开口可以提供对隔室中的化学传感器的接近。因此，要分析的气体需更扩散到隔室中。这个过程需要花费一些时间。然而，如果过早的(例如在感兴趣的气体可能尚未到达化学传感器或者可能到达化学传感器仅到不充分的程度的时间点处)取得化学传感器读数，那么化学传感器读数可能不正确，并且反映不代表气体中被分析物的当前浓度的测量值。因此，取得化学传感器的读数的定时是重要的。

术语“取得化学传感器读数”和“触发对化学传感器读数的采样”可包括接受或使用由化学传感器提供的测量值，或者可包括对值进行测量并接受或使用该值。对读数(即测量值)的接受或使用包括：为了取得读数的目的，例如，为了将读数显示给用户，为了对值的进一步处理，为了转发该值等，对化学传感器读数的使用。如果化学传感器以输出信号的形式来连续地提供读数(例如当电压持久地施加到化学传感器的敏感层时)，包括触发对读数进行取得的对读数进行取得可以包括：出于读数的特别目的使用当前读数，或者使用关于触发时间定义的读数，同时这样的规范以外的其它读数可被丢弃。然而，取得读数或触发对读数的采样不应限制于使用在触发时间点处的单个读数。作为替代，取得读数可以包括使用多个当前的、过去的和／或将来的读数，例如来构建根据规范而取得的多个读数的平均值。在另一实施例中，在触发时间点处，开始对化学传感器的读数的积分，例如积分所定义的时间段，积分值可以最终是感兴趣的值。如果化学传感器不是连续地操作来提供测量值，那么包括触发对读数进行取得的对读数进行取得可以包括：激活测量，例如其可包括将电压施加到传感器层等并且使用测量的值。

取得化学传感器读数的时间点取决于至少一个触发传感器的信号。触发传感器可以是与化学传感器分离的传感器。或者，触发传感器可以由化学传感器自身的元件来形成。触发传感器可以不必是为了触发对化学传感器读数的取得而专门设置的。作为替代，触发传感器可以由便携式电子设备中的为了另一目的而存在的、可附加地用于触发对化学传感器读数的取得的传感器来表示。便携式电子设备中设置触发传感器，例如，其可以是湿度传感器和／或温度传感器。触发传感器被优选地被布置和设计为允许如下结论：基于它的信号，要分析的流体被确信已经充分地扩散到隔室中，从而化学传感器被充分地暴露给流体以检测气体中被分析物的存在和/或浓度。因此，优选地是：这样的触发传感器可以检测气体的存在(优选与化学传感器所使用的不同的方式)，或者可以允许得出流体不太像已经扩散到化学传感器的结论。

在一个实施例中，触发传感器可以是用于感测其环境中的气体的湿度的传感器，其中该湿度传感器优选地可被布置在与化学传感器相同的隔室中。取决于应用，要分析的气体可能包括与环境气体不同的湿度。如果，举例来说，化学传感器将被用来分析用户在设备上呼出的呼吸，则隔室中的相对湿度因为比环境空气更湿润的用户呼吸而增大。尤其是，当湿度传感器的信号超过指示出隔室中增大的湿度的阈值时，可以触发对化学传感器读数进行取得，因为假设用户当前不仅在便携式电子设备处呼出，而且在化学传感器的隔室处呼出，并且湿度传感器已经被这样的呼吸填充。在另一实施例中，随着时间推移湿度的增大或者超过阈值一确定的时间段可以触发对化学传感器读数的采样，在与缓慢环境湿度改变相比的情况下，湿度的迅速改变可因用户在便携式电子设备处呼出所致。所使用的阈值以及与任意触发传感器结合使用的任何其它阈值可以是固定的阈值，或者可以是可变的阈值，或者可以是具有容差的阈值，等等。

在另一个实施例中，触发传感器可以是温度传感器。化学传感器可以与集成电路布置一起被包括在半导体芯片中。集成电路布置可以被设计成对化学传感器读数进行预处理，或者对化学传感器读数进行评估。温度传感器可以被布置用于测量在集成电路布置的至少一部分处的温度。在集成电路上流通的任意气体可以改变这个区域中的温度，这继而可以表明化学传感器充分暴露给要测量的气体。这样的温度传感器可以任意方式设在半导体芯片中用于监控集成电路中的有源元件的温度。

一般而言，触发传感器可与化学传感器一起集成在相同的芯片上，优选的，集成在半导体芯片上。半导体芯片可以在CMOS工艺中制造，并且通过适当的制造工艺，例如MEMS工艺，化学传感器的结构和／或触发传感器的结构可被施加到同一半导体芯片。

在另一实施例中，化学传感器包括敏感层和用于加热敏感层的加热器。如果敏感层由金属氧化物制成，那么这些传感器形成当被加热到足够的温度时对目标被分析物变得敏感的金属氧化物传感器。优选地，加热器和敏感层被布置在芯片的热隔离的部分上，例如在通过减薄芯片的基板而构成的桥上。借助于应用温度传感器来测量敏感层或桥的温度，该布置可被用于测量敏感层或桥上的气流。在气流冷却或加热敏感层或桥的温度的情况下，这样的气流引起可被温度传感器测量的温度偏差，或者，如果敏感层或桥的温度被控制为恒定值，则加热功率可以被取得作为对气流的测量。足够气流的存在可被用作对于到化学传感器的足够气体提供的指示，例如，通过用户在外壳中的接近开口处进行呼出来实现所述足够气体提供。

在另一实施例中，触发传感器，举例来说，可以是陀螺仪或加速度传感器。一方面，由陀螺仪或加速度计分别检测便携式电子设备的旋转或平移运动可以表示便携式电子设备的充分振动，基于通过使设备振动气体较好地扩散到隔室中的假设，此充分振动可被用作对于到化学传感器的足够气体提供的指示。另一方面，陀螺仪或加速度计也可以被用作对于没有足够的气体被提供给化学传感器的指示，例如，当接近开口朝向用户不能呼出到的方向时。

在优选实施例中，可以设置第三传感器用于确定取得化学传感器读数的触发时间点。第三传感器再次地可以优选的是湿度传感器、温度传感器、流量传感器、陀螺仪或压力传感器中的一个，其中，该第三传感器优选地依赖于与触发传感器不同的测量原理。例如，湿度传感器和温度传感器二者可被用于触发化学传感器读数。信号可以被单独地估计，例如，与阈值相比，其中可以仅当两个信号都超过它们相关联的阈值时取得化学传感器读数。或者，可以组合触发传感器和第三传感器的信号，并且可以当组合信号满足条件时触发化学传感器读数。

在另一实施例中，触发传感器可以由化学传感器自身来代表，或者由被实现为包括多个传感器单元的化学传感器阵列的化学传感器单元来代表。在一个例子中，如果考虑到乙醇而要分析用户的呼出气流，那么乙醇传感器可被实现为化学传感器阵列的一个单元。另一单元可被实现用于检测二氧化碳。二氧化碳检测单元可以当用户在化学传感器处呼出时提供信号。只要存在由二氧化碳传感器单元测量的足够的浓度，那么基于化学传感器充分地暴露给用户的呼吸的假设，可以对乙醇传感器单元的读数进行采样。用于多单元化学传感器的触发器可以优选地触发所有传感器单元处的读数。

优选地，用户可以通过选择相应的应用程序或者通过在便携电子设备处的适当输入来触发化学传感器的测量。

所有的附图中，相同或相似的元件由相同的附图标记来指代。

图1示出根据本发明实施例的移动电话3形式的便携式电子设备的使用情境。与作为输入设备的标准麦克风31分离地，化学传感器12被与移动电话3的标准扬声器32邻近地设置。用户U在移动电话3处吹气使得呼出气流EAS的至少一部分接触到化学传感器12。在本实施例中的化学传感器12由用于检测用户呼吸中的乙醇浓度的乙醇传感器来代表。结果，检测到的乙醇浓度被显示在显示器33上。

图2示出根据本发明实施例的便携式电子设备的框图。化学传感器12可以提供输出信号CH(t)，其表示作为MOx层的敏感层的电导率，然而，该电导率是尚未被加热情况下的电导率。邻近化学传感器12的触发传感器13被具体化为湿度传感器。人的呼出气流的特征在于大约35℃的几近恒定的温度以及大约100％的几近恒定的相对湿度。一般而言，呼出气流在温度和湿度两方面与温度和湿度的典型环境改变显著不同。结果，在测量化学传感器隔室中的相对湿度的湿度传感器处吹出的呼出气体将同时地使相对湿度信号RH(t)大幅升高。因而，向这样的便携式电子设备1吹出呼出气体包括相对湿度信号RH(t)的快速改变。因此，湿度传感器13可用作触发对化学传感器12的读数的采样的合适装置。假设考虑到节省能量，化学传感器可能不被持续地加热，则在由湿度传感器13检测到足够的相对湿度的时间点处，可以激活化学传感器的加热器，并且在定义的加热时段之后，取得在化学传感器的输出信号CH(t)中提供的值作为传感器的读数并进一步使用该读数。化学传感器12的输出信号CH(t)和相对湿度信号RH(t)被相应传感器12和13提供给控制单元11。控制单元11分析相对湿度信号RH(t)，并且优选地将相对湿度信号与例如代表85％的相对湿度的阈值进行比较。只要在t=t_x处超过了该阈值，控制单元11就可以接受/取得那时的有效输出信号值CH(t=t_x)作为化学传感器读数CH，并且，例如，将该化学传感器读数CH显示在移动电话3的显示器上。

在优选实施例中，如图3中的移动电话3的下部的局部侧切面图所示，在移动电话3的载体43上与麦克风31邻近地布置半导体芯片42，该载体例如是柔性电路板或印刷电路板。麦克风31和半导体芯片42被邻近移动电话3的外壳4中的孔41并且在其下方地布置。在本实施例中，开口41由外壳4上的多个钻孔来代表。半导体芯片42承载化学传感器，以及湿度传感器(如果有的话)。因此，半导体芯片42被布置为使得莫被暴露给开口41从而接收指向开口41的呼出气流。

图4示出图3的移动电话中使用的半导体芯片42的顶视图。在此半导体芯片42中，化学传感器12由包括多个传感器单元121(在本示例中，36个传感器单元121)的化学传感区域代表。另外，邻近化学传感器阵列和集成电路14地集成湿度和/或温度传感器13。

图5示出示意性个体化学传感器12或它的一个单元的切面图，其中凹陷15被制造到半导体芯片的基板18中。在得到的薄的隔膜(也被表示为桥)的顶部上，布置敏感层16以及加热器17(优选地是电阻加热器17)。该隔膜也被表示为微热板(micro-hotplate)，因为这样的隔膜在很大程度上构成热绝缘结构。因此，由加热器17产生的任何热如期望的那样影响敏感层16，但是不泄露到本体(bulk)中。敏感层16优选地由诸如锡氧化物之类的金属氧化物制造。在取得传感器读数之前，由加热器17对敏感层16进行加热，并且优选地在取得传感器读数期间，将敏感层16的温度提升到如下温度，所述温度足够使得一个或多个被分析物和敏感层16之间的接触反应以足够的速率发生，并且结果，举例来说，使敏感层16的电气电导率被改变。根据使用的材料，这样的操作温度可以从100℃摄氏变变化到450℃摄氏度。优选地根据MEMS技术而制造的微热板使得能够在感测区域中达到这些温度而没有过多的功率耗散，这是因为仅需要几十毫瓦的电功率用于加热。虽然在一些移动应用中对于连续模式测量，这样的功率水平可能是禁止的，但是单次测量，据此敏感层被短时间(例如以1分钟的量级)加电，并且单个或若干次测量读数被取得，这是可以的。

图6示出便携式电子设备的示意性的面向硬件的框图。这里，驻存在存储器38中通过系统总线37连接到微处理器34的软件可以按需被微处理器34执行。因此，微处理器作为控制单元，用于在根据触发传感器的信号而确定的时间点处取得化学传感器读数。当前实现为湿度传感器的触发传感器13和化学传感器12通过输入系统总线36连接到微处理器34。另外，还示出便携式电子设备的无线接口35。

图7示出表示根据本发明实施例的方法的流程图。在步骤S1，监控是否存在对于进行化学测量的活动的(active)用户请求。例如，可以监控：用户是否开始相应的应用程序，或者是否接收到诸如按下按钮或软按键的另外的触发。如果没有这样的请求(N)，那么监控继续。如果有这样的请求(Y)，则在步骤S2，激活便携式电子设备的化学传感器的加热器。在步骤S3，验证除化学传感器之外的传感器的信号(例如湿度传感器的信号)是否超过阈值。如果没有超过(N)，则继续监控触发传感器的信号。如果超过(Y)，则在步骤S4，在化学传感器处／由化学传感器取得读数。例如，可对化学传感器的敏感元件施加电压，确定敏感元件的电导率，并且优选地记录该电导率，该电导率代表该敏感层对其敏感的被分析物的浓度。倘若，该敏感层持续地被提供电压，则大部分的在前读数可被记录，例如，并且可以在步骤S4被取得作为化学传感器读数。该读数然后可在步骤S5被显示给用户，并且可以去激活加热器。在步骤S1再一次验证是否接收到对于进行化学测量的新的请求。

虽然目前示出并描述了本发明的优选实施例，但是显然应当理解本发明并不被限制于此，而是可以在权利要求的范围内以各种方式被实现和实践。

Claims

1.一种便携式电子设备，包括：

化学传感器(12)，对至少一个被分析物敏感，

半导体芯片(42)，包含具有加热器(17)的化学传感器(12)，

触发传感器(13)，提供信号RH(t)，和

控制单元(11)，被配置为根据触发传感器(13)的信号RH(t)来触发化学传感器(12)的加热器(17)并且在定义的加热时段之后接受或者使用由所述化学传感器(12)提供的测量值，

其中，触发传感器(13)包括被包含在半导体芯片(42)中的湿度传感器。

2.根据权利要求1所述的便携式电子设备，

其中，触发传感器(13)包括以下项中的至少一个：

温度传感器，

流量传感器，

陀螺仪，

加速度计，

麦克风，

压力传感器。

3.根据权利要求1所述的便携式电子设备，

包括外壳(4)，

包括外壳(4)中的隔室，

该隔室包括对便携式电子设备的环境的接近开口(41)，

其中，化学传感器(12)被布置在所述隔室中。

4.根据权利要求3所述的便携式电子设备，

其中，触发传感器(13)被布置在所述隔室中。

5.根据权利要求1所述的便携式电子设备，

其中，化学传感器(12)包括敏感层(16)和用于加热敏感层(16)的加热器(17)，

其中，敏感层(16)包括金属氧化物材料，并且

其中，金属氧化物材料包括锡氧化物、锌氧化物、钛氧化物、钨氧化物、铟氧化物和镓氧化物中的一个或多个。

6.根据权利要求1所述的便携式电子设备，

其中，控制单元(11)适用于根据触发传感器(13)的超过阈值的信号RH(t)来触发对化学传感器读数的采样。

7.根据权利要求1所述的便携式电子设备，

包括提供信号的第三传感器，

其中，第三传感器是以下项中的一个：

温度传感器，

流量传感器，

陀螺仪，

加速度计，

麦克风，

压力传感器，

其中，控制单元(11)适用于根据触发传感器(13)的信号RH(t)并根据第三传感器的信号来触发对化学传感器读数的采样。

8.根据权利要求1所述的便携式电子设备，

其中，化学传感器(12)适用于并被布置用于检测在便携式电子设备的用户的呼出气流中的至少一个被分析物的存在和/或浓度。

9.根据权利要求1所述的便携式电子设备，

其中，便携式电子设备是以下项中的一个：

移动电话(3)，

手持式计算机，

电子阅读器，

平板计算机，

游戏控制器，

点选设备，

照片或视频相机，

计算机外围设备。

10.一种用于操作便携式电子设备的方法，该便携式电子设备包含对至少一个被分析物敏感的化学传感器(12)、包括化学传感器(12)的半导体芯片(42)并且包含触发传感器(13)，该方法包括：

监控由触发传感器(13)提供的信号RH(t)，并且

根据触发传感器(13)的信号RH(t)来触发化学传感器(12)的加热器(17)并且在定义的加热时段之后取得化学传感器读数以检测提供给化学传感器(12)的流体中的至少一个被分析物的存在和/或浓度，

11.根据权利要求10所述的用于操作便携式电子设备的方法，

其中，响应于对于取得化学传感器读数的用户请求，监控触发传感器(13)的信号RH(t)。

12.根据权利要求10所述的用于操作便携式电子设备的方法，

其中，响应于对于取得化学传感器读数的用户请求，激活化学传感器(12)的加热器(17)。

13.一种计算机可读存储介质，包括当在控制单元上被执行时实现根据权利要求10所述的用于操作便携式电子设备的方法的计算机程序代码。