CN104713675A - 双范围高精度压力传感器 - Google Patents

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Abstract

一种具有两个或更多个压力范围的高精度压力传感器由多个微机电系统(MEMS)压力转换器形成，所述压力转换器安装在外壳内部且联接以感测加压流体。MEMS压力转换器的非线性输出由对应的多个处理器(优选DSP)线性化，每个处理器联接到对应的MEMS压力转换器并且从其接收MEMS压力转换器输出信号。每个处理器生成被施加压力输出信号，该信号表示施加到MEMS压力转换器的压力，其为来自MEMS压力转换器的输出信号的线性化和数字化版本。从多个处理器输出的数据在串行数据总线上串行地传输，其中每个处理器输出与不同压力范围有关的压力数据。

Description

双范围高精度压力传感器
背景技术
许多传感器使用所谓的MEMS(微机电系统)技术来以相对低的成本实现高性能电子装置。一种这样的传感器是使用MEMS压力转换器（transducer）的流体压力传感器，该传感器的示例公开于名称为“Differential Pressure Sensor Device(差示压力传感器装置)”的美国专利8,466,523中，该专利的全部内容以引用方式并入本文中。
简言之，MEMS压力转换器包括小而薄的硅膜片，在该硅膜片上形成压阻电路，通常为电子领域的普通技术人员熟知的惠斯通电桥。由施加到膜片的压力造成的膜片挠曲改变桥电路中的压电电阻器的电阻值。联接到桥电路的电子电路检测压阻桥电路的电阻变化，并且输出电信号，该信号随膜片挠曲变化并且因此表示施加到膜片的压力。输出信号通常是直流电压，其量值随施加的压力变化并且因此对应于所施加的压力。
虽然MEMS压力转换器已证明是坚固、准确和相对低成本的，但从MEMS压力转换器输出的信号通常是非线性的。它们也可能在不同的MEMS压力转换器装置之间大幅地且不可预测地变化。因此，往往需要“处理”从MEMS压力转换器输出的信号，以便提供在施加到MEMS压力转换器的压力的预定范围内线性地变化的电信号。
使用MEMS压力转换器的流体压力传感器通常对从MEMS压力转换器输出的电信号执行各种预定的数学运算，以便提供在施加到MEMS压力转换器的压力的预定范围内线性地或至少基本上线性地变化的信号。这些数学运算优选地由数字信号处理器(DSP)执行，数字信号处理器被编程有指令，所述指令在被执行时补偿或调整来自MEMS压力转换器的非线性输出信号，以提供在压力的范围内线性地变化的信号。
在诸如内燃发动机燃料喷射的一些压力感测应用中，可能希望或者甚至有必要提供燃料轨压力的适当地准确的测量值，该压力可能在1巴(1大气压)至多达500巴(500大气压)之间变化。然而，出于经济目的或排放控制目的，可能有必要更准确地测量在不同的压力范围内的燃料轨压力。
使用处理器来补偿MEMS压力转换器的输出的现有技术压力传感器的一个问题是，处理器不能根据不同要求自主地改变其编程参数，以便提供在较窄的压力范围内具有较高准确度的输出信号。换言之，使用预编程的处理器来补偿MEMS压力转换器的输出的现有技术压力传感器不能够提供“双范围”（dual range）或“多范围”（multi-range）压力感测能力，即，具有不同的“灵敏度”的压力传感器。换句话说，如果单个压力传感器外壳(其可在单个位置处附接到加压流体)可提供一个或多个不同的输出信号，输出值可在相同的下限和上限之间变化但对不同范围的输入压力做出响应，则是相比现有技术的一个改进。
发明内容
本发明的实施例涉及具有两个或更多个压力范围的高精度压力传感器，该传感器由多个微机电系统(MEMS)压力转换器形成，这些压力转换器安装在外壳内部且联接以感测加压流体。MEMS压力转换器的非线性输出由对应的多个处理器(优选DSP)线性化，每个处理器联接到对应的MEMS压力转换器并且从其接收MEMS压力转换器输出信号。每个处理器生成被被施加压力输出信号，该信号表示施加到MEMS压力转换器的压力，其为来自MEMS压力转换器的输出信号的线性化和数字化版本。从多个处理器输出的数据在串行数据总线上串行地传输，其中每个处理器输出与不同压力范围有关的压力数据。
附图说明
图1是双范围高精度压力传感器的剖视图；
图2是图1所示压力传感器的分解图；
图3是图1所示压力传感器穿过剖面线3-3的俯视图；
图4A是采用MEMS压力转换器的高精度压力传感器的电子器件的框图表示；
图4B描绘了由处理器计算以便提供如图5所示MEMS压力转换器输出电压的线性化的多项式函数的形式；
图5是来自两个MEMS压力转换器处理器的输出电压的图线；
图6A和图6B描绘了示出方法步骤的流程图，通过该方法使用两个MEMS压力转换器和两个对应的处理器生成表示流体压力的高精度双范围信号，该处理器接收并线性化压力转换器的输出；
图7描绘了在三线单边半字节传输(SENT)总线上的数据传输；以及
图8描绘了如何在串行数据总线上顺序地发送多个压力测量值。
具体实施方式
图1是双范围高精度压力传感器100的剖视图。图2是压力传感器100的分解图。
压力传感器100包括外壳102，外壳102又包括也简单地称为“流体端口”104的流体压力端口104，流体端口104是在第一端部106处打开并且在相对的第二端部108处关闭的细长圆柱体。如图1中最清楚地看到的，作为圆柱体，流体端口104至少从第一端部106直到基本上平坦的第二端部108为中空的。
第二端部108具有外顶部表面110，该表面为基本上平坦的并且支撑玻璃基座112、114。玻璃基座112、114通常由环氧树脂附接到顶部表面110。但它们也支撑对应的微机电系统(MEMS)压力转换器116、118。换言之，每个基座112、114分别支撑MEMS压力转换器116、118。
MEMS压力转换器116、118和其安装基座112、114是本领域熟知的。MEMS压力转换器在前述公布的美国专利8,466,523中有所描述，该专利的全部内容以引用方式并入本文中。
流体压力端口104、玻璃基座112、114和MEMS压力转换器116、118尺寸设计和成形为装配在带螺纹的壳体120内，壳体120的中心内部为中空圆柱体121。带螺纹的壳体120内部的中空圆柱体121的内径尺寸设计成与流体端口104配合并接纳流体端口104。换句话讲，流体端口104的外径使得流体端口104紧密地装配在形成于带螺纹的壳体120内部的中空圆柱体121内部。
如图1中最清楚地看到的，流体端口104具有长度L，该长度延伸穿过带螺纹的壳体120，并且也如图2中最清楚地看到的那样穿过具有圆形中心开口124的六边形螺母122。六边形螺母或“六角”螺母122被施加到和胶合或超声焊接到带螺纹的壳体120的顶端126。流体端口104也延伸穿过圆形中心开口124并且进入环形印刷电路板130中的居中定位的开口128内。
如在图1和图2两者中可见的，印刷电路板130支撑多个电子部件。这些部件包括至少一个集成电路芯片132。
如本文所用，“芯片”（die）是指半导体材料的小块体，一个或多个功能电路加工在该块体上。术语数字信号处理器和“DSP”均指具有为数字信号处理而优化的架构的专用微处理器。半导体芯片和DSP是半导体领域的普通技术人员熟知的。
在附图中，硅芯片132使用已知技术加工以提供或包括至少两个相同但分开地且独立地可编程的DSP，这意味着它们可以被不同地编程。由于其较小的尺寸和其嵌入硅芯片132中且形成硅芯片132的一部分，DSP在图1或图2中是不可见的。然而，DSP彼此在功能上分开且独立。
仍然参看图1和图2，环形印刷电路板130紧密地装配在基本上圆柱形的钢管134内，钢管134保护电路板130和其承载的部件不受物理损坏。管134的顶部边缘136被嵌入环氧树脂密封剂138的超环面形层中，该密封剂提供气密密封。密封剂138和管134装配在模制塑料连接器帽142的下部圆柱形部分140内。
当流体端口104、带螺纹的壳体120、六角螺母122、圆柱体134和连接器帽142如图1所示组装在一起时，它们构成基本上气密的外壳102，MEMS压力转换器116、118与硅芯片130和嵌入芯片中的电路(即，处理器)一起位于该外壳中。在电路板130上方、连接器帽142下方和圆柱体134内存在封闭的空间。
图3是图1所示压力传感器100沿剖面线3-3截取的剖视图。图3因此示出MEMS压力转换器116、118和硅芯片132附接到的印刷电路板130的顶部表面。
如上所述，印刷电路板130为大致环状或变平的环。该电路板为平坦圆形的，并且具有居中定位的孔或开口128。电路板130中的居中定位的开口128具有尺寸设计成允许流体端口104穿过的内径。两个MEMS压力转换器116、118附接到玻璃基座112、114，玻璃基座112、114自身附接到流体端口104的第二端部108的顶部表面110。MEMS压力转换器116、118和其所安装在的基座112、114因此被认为位于电路板130的开口128内和存在于电路板130上方、连接器帽142下方和圆柱体134内的开放空间内。
在图3中，单个硅半导体芯片132位于MEMS压力转换器116、118的右侧。如上所述，硅芯片132加工成具有至少两个DSP 133。每个DSP 133的输入端子135由细线140、142连接到对应的MEMS压力转换器116、118，细线140、142在DSP和MEMS压力转换器116、118之间延伸。线140、142将输出电压信号从MEMS压力转换器116、118载送至嵌入芯片132中的对应DSP的对应的输入端子。DSP 133具有输出端子137，串行比特流从输出端子137输出，比特流的格式符合熟知的“SENT”协议。
从MEMS压力转换器116、118输出的电压或电流当然是电信号，其至少一个特性为量值。在一个优选的实施例中，从MEMS压力转换器输出的电压的量值表示且对应于MEMS压力转换器的膜片的挠曲。然而，如上所述，来自MEMS压力转换器的输出通常是非线性的：增加施加到MEMS压力转换器的压力未必造成从MEMS压力转换器输出的信号的量值中的等同或甚至成比例变化。以举例的方式，将施加到MEMS压力转换器的压力加倍不一定造成从MEMS压力转换器输出的信号加倍。但它也可以由某些未知的量或因素改变。然而，从MEMS压力转换器输出的信号的量值可由数字(即，其量值)表示。从MEMS压力转换器输出的信号可因此由硅芯片132中的DSP“操作”或“处理”，以补偿或调整表示MEMS压力转换器输出的信号的值，以便使MEMS压力转换器看起来提供线性地变化的输出信号。DSP因此将MEMS压力转换器的非线性输出“线性化”。但DSP也响应于不同的施加压力而“缩放”来自MEMS压力转换器的输出，使得它们在较低的最小值和最大值之间的范围内变化。
图4A是采用MEMS压力转换器401的压力传感器400的电子器件的框图。置于单个外壳(例如，图1和图2中所示外壳102)内部的两个或更多个这样的传感器400提供高精度双范围或多范围压力传感器。其也可被拧入配合的螺纹连接中，两个传感器通过该螺纹连接流体联接到相同的加压流体。
在图4A中，直流电流402被提供至惠斯通电桥电路408的两个输入端子404、406，惠斯通电桥电路408形成到MEMS压力转换器401的薄硅膜片中，其包括图1和图2中所示MEMS压力转换器16、118以及美国专利8,466,523中描绘的MEMS压力转换器。
惠斯通电桥408由外接在两个十字线411周围的圆409示意性地表示。MEMS压力转换器401的惠斯通电桥408的两个输出端子410、412连接到差分放大器414，差分放大器414配置成放大并因此“缩放”惠斯通电桥408的输出电压。
来自差分放大器414的信号415被提供至模数(A/D)变换器416，模数变换器416在一个实施例中配置成串行地提供12位的二进制输出“字”417，其量值和极性对应于(并且可能等于)从差分放大器414输出的电压信号415的量值和极性。因此，从惠斯通电桥401输出的信号和因此施加到其中形成电桥401的MEMS压力转换器的压力由12位字的量值和极性来表示。然而，如上所述，MEMS压力转换器的输出几乎总是非线性的。从非线性信号获得线性信号需要以数学方式处理非线性信号以调整或补偿造成非线性性的条件和特性。
A/D变换器416的二进制值输出被提供至DSP 420的输入端口419，然而，“常规的”微处理器或微控制器也可被使用，就像适当地配置的时序逻辑电路和门可被使用那样。因此，术语“处理器”应被理解为包括DSP、微处理器、微控制器以及时序逻辑装置、电路和逻辑门。
DSP 420根据用于DSP 420的可执行程序指令对于由A/D变换器416提供至DSP 420的数字值“操作”（operate on），所述指令存储在非易失性(即，非暂时性)存储装置422中。存储装置422经由常规总线424联接到DSP 420。存储装置422和总线424也可与DSP 420共同驻留于相同的硅芯片上。DSP 420具有输出端子426，在该输出端子426处可获得符合SENT协议的上述串行比特流。DSP 420的输出端子426因此被认为是高精度压力传感器的输出。
如本文所用，术语“总线”是指在计算机系统中的一组电气并联的导体，其形成在计算机系统装置之间的主传输路径。
存储在存储装置422中的可执行指令造成DSP 420从传感器(未示出)读取影响MEMS压力转换器的操作特性的各种环境条件。这些条件中的一些包括环境温度、车辆的蓄电池交流发电机输出电压和大气压。其它指令使得DSP能够读取存储在存储器中且代表MEMS压力转换器自身的物理特性的值，其示例包括膜片的面积、刚度、厚度、以及嵌入膜片中的压电电阻器的特性。利用这样的信息，DSP 420可由此将如由来自A/D的二进制值表示的来自MEMS压力转换器401的非线性输出信号处理成数字值，该数字值随施加到MEMS压力转换器的压力中的变化线性地(即，成比例地)变化。压力传感器400的输出426因此为二进制数，其量值和极性表示施加到MEMS压力转换器401的压力。
如本文所用，术语多项式是指由一个或多个代数项构成的数学表达式，这些代数项中的每一个由用一个或多个变量相乘的数值常数组成，变量中的每一个自乘到非负的整数幂。整数被认为是自然数、该数的负数和零中的任一个。以举例的方式，表达式a + bx + cx 2 为多项式。
在一个实施例中，MEMS压力转换器输出信号的线性化补偿通过由“线性化多项式”乘以表示从MEMS压力转换器获得的信号的数值而实现。线性化多项式的实施例的形式在图4B中示出，该多项式的项经验地和启发式地确定并且针对造成MEMS压力转换器输出为非线性的各种环境条件和物理因素和特性而补偿(即，调整)来自MEMS压力转换器的实际输出信号。在一个实施例中，每个DSP或其它类型的处理器因此接收表示MEMS压力转换器的输出的非线性地变化的信号，并且通过用线性化多项式的值乘以非线性地变化的信号而将该非线性地变化的信号变换为由数字值表示的线性地变化的信号，该线性化多项式的示例形式在图4B中示出。
图5是由两个不同的上述压力传感器提供的电压输出信号502、504的坐标图，所述压力传感器驻留在诸如图1和图2所示外壳的相同外壳中，因此经受相同范围的输入压力，但其具有用不同的线性化多项式系数编程的对应的DSP，使得每个传感器的输出电压在相同范围的输出值上线性地变化，但相同范围的输出值响应于完全不同范围的输入压力而生成。换句话讲，图5是来自采用两个或更多个MEMS压力转换器的双范围高精度压力传感器的输出电压，其输出被不同地处理以提供不同的缩放比例。
在图5中，第一坐标图502表示来自第一处理器的第一输出信号；第二坐标图504表示来自第二处理器的第二输出信号。
坐标图502、504均在命名为V1的最小值和命名为V2的最大值的Y轴线值之间线性地变化。最小值V1是12位的二进制数，其或者对应于施加到MEMS压力转换器的最小或零值压力或者其值实际上为所述最小或零值压力。最大值V2是12位的二进制数，其或者对应于施加到MEMS压力转换器的最大压力或者其值实际上为所述最大压力。
在图5中，最小输出信号值V1在第一最小压力P1被施加到MEMS压力转换器时从每个压力传感器生成；然而最大信号输出值V2由每个压力传感器响应于不同的施加压力P2和P3而生成。第一坐标图502的斜率或标度因此大于第二坐标图504的斜率或标度。
在第一坐标图502的情况中，最大输出信号值V2在P2处当压力被施加到传感器时产生，P2显著小于为了使其输出信号达到V2而必须施加到另一传感器的压力P3。在第一坐标图502的情况中，最大信号输出值V2在比第二传感器所需的更小或减小的施加压力值处产生，第二传感器的输出由第二坐标图504表示。第一坐标图502因此示出响应于在第一最小值P1和第二最大值P2之间变化的压力而来自用于包括第一MEMS压力转换器的第一传感器的第一处理器的输出。第二坐标图504示出响应于在P1和大于P2的第三压力P3之间变化的压力的用于包括第二MEMS压力转换器的第二传感器的第二处理器的输出。在第一坐标图502中示出的来自第一压力传感器的信号在P1和P2之间具有比来自第二压力传感器的信号在相同的压力P1和P2之间更大的精度或准确度。换句话讲，第一处理器提供具有对应于第一缩放因子的第一斜率的第一基本上线性地变化的输出信号，而第二处理器生成具有较小斜率的第二信号，原因是它使用小于第一缩放因子的第二缩放因子。因此，可在单个连接点处附接到加压流体的双范围或多范围高精度压力传感器可通过封闭两个或更多个MEMS压力转换器而实现，其中每个MEMS压力转换器联接到加压流体，其电气输出信号由相同类型但不同地编程的处理器来处理。如下所述，并且如图7和图8所示，来自分开的处理器的输出被格式化成串行数据流，其被输出到串行数据总线，各种压力测量值可根据它们在串行数据流中的位置而通过串行数据总线读取。
本领域的普通技术人员将认识到，A/D变换器的12位输出可在理论上表示最多四千零九十六(4096)个不同的输入值。因此，在比第二压力范围窄的第一压力范围内进行的压力测量的12位数字表示的粒度或分辨度（resolution）将大于在第二更大的压力范围内进行的测量的12位数字表示的分辨度。
图6A和图6B描绘了示出方法600的步骤的流程图，通过该方法使用两个或更多个不同的MEMS压力转换器和两个处理器来产生表示流体压力的双范围或多范围信号，处理器被编程或配置成使用多项式对于MEMS压力转换器输出操作，该多项式的系数修正MEMS压力转换器输出中的非线性性并且产生基本上线性地变化的输出信号。
在第一步骤602中，加压流体被施加到至少两个MEMS压力转换器。如上所述，每个转换器配置成响应于施加到转换器的流体的压力而生成输出信号。然而，输出信号通常为非线性的，并且在一个实施例中，输出信号为直流电压。
在可同时进行的第二和第三步骤604，606中，表示施加到第一MEMS压力转换器的压力的来自第一处理器的第一基本上线性地变化的输出信号由第一处理器生成，第一处理器使用具有第一组系数的第一多项式对于来自第一MEMS压力转换器的输出信号操作。第一多项式的系数对于第一压力转换器的输出操作并且产生呈数字式字形式的基本上线性地变化的输出，其量值对应于施加的压力的量值。
在可与第一步骤同时执行的第二步骤中，通过接收第二MEMS压力转换器的输出并且由相同但具有不同系数的多项式对于该信号而生成第二被施加压力输出信号操作。每个都启发式地或经验地确定的这两个多项式的不同系数提供在相同或基本上相同的最小和最大值之间变化的输出信号，虽然响应于不同的输入压力。
在步骤607处，由两个处理器提供的两个线性化的压力测量值被传输到串行数据总线上，如下所述。在步骤608处，一个或两个传输的压力测量值被选择以用于后续用途。
本领域的普通技术人员应认识到，第三、第四或第五MEMS压力转换器可添加到流体端口104的平表面110，然后联接到第三、第四或第五处理器。第三、第四或第五处理器可加工在相同硅芯片132或不同硅芯片内。这样可实现具有多个不同的测量范围的高精度压力传感器。在一个优选的实施例中，来自单个压力传感器的多个压力测量值在串行总线上使用下文所述“SENT”协议顺序传输。
美国汽车工程师学会(SAE) J2716单边半字节传输(SENT)协议是用于从传感器向控制器传输信号值的协议。根据该标准，并且如图7所示，SENT总线700包括三个导体或线：信号线702、供给电压704和接地线706。消息被单向发送且异步发送。
SENT消息通常包括：校准/同步脉冲；12至27个时钟脉冲的4位状态和串行通信半字节；表示正发送的信号值的一系列从一个至六个的4位半字节脉冲；以及4位校验和。(参见例如http://standards.sae.org/j2716_201001/.)。
图8描绘了随时间推移经由如图7所示的三线单边半字节传输(SENT)总线700顺序地来自DSP 420或其它处理器的流体压力测量值806、808、810的顺序传输800。传输到总线700上的每个压力测量值806、808、810是由联接到相同加压流体的多个不同的压力转换器对相同流体的测量，但表示通过为线性化的多项式选择不同系数而在不同的压力范围内进行的压力测量。
在图8中，其长度可多达五十六个时钟脉冲的同步/校准脉冲802之后是4位状态和串行通信半字节804。三个分开的数据“区”806、808、810被顺序地或串行地一个接一个发送，其后是由4个位组成的循环冗余校验(CRC) 812。可选的暂停814紧随CRC 812。
每个区806、808、810被赋予或指定以传送对应的压力转换器的压力测量数据。以举例的方式，来自第一压力转换器的压力数据可因此使用第一区806发送，第一区806在消息800中占据对应的第一时隙S1，其中来自第二和第三转换器的数据分别在第二区808和第三区810中发送，并且第二区808和第三区810占据相同消息800中的对应的第二时隙S2和第三时隙S3。双范围或多范围压力测量值可因此在同一组导体上一个接一个连续地发送，其中可根据需要简单地通过在单个消息800中的不同的相对时间S1、S2、S3处读取合适的数据区来选择不同范围的测量值。以举例的方式，表示从第一处理器获得的流体压力的数据可在第一时隙S1期间在第一区806中发送，其中第一处理器配置成提供表示在约1巴和100巴(1巴≈1大气压)之间的压力的数据。表示从第二处理器获得的流体压力的数据可在第二时隙S2期间在第二区808中发送，其中第二处理器配置成提供表示在约1巴和50巴之间的压力的数据。表示从第三处理器获得的流体压力的数据可在第三时隙S3期间在第三区810中发送，其中第三处理器配置成提供表示在某些其它压力之间的压力的数据。对流体压力的多个测量可因此由联接到对应的处理器的不同压力转换器同时进行，并且根据其在串行数据流中的位置选择性地读取。
通过适当地选择线性化多项式的系数，MEMS压力转换器的非线性输出被转化为线性的数字格式信号，其最小值在向MEMS压力转换器的施加压力处于预定的最小水平时生成；输出的最大值在施加到MEMS压力转换器的压力处于预定的最大水平时生成。然而，通过选择不同的系数，在不同的输入压力范围处生成最小和最大输出信号。因此，通过将多个MEMS压力转换器定位到同一外壳中并且为每个MEMS压力转换器提供其自己的输出信号-修正处理器而实现高精度双范围或甚至多范围压力传感器。
上述描述仅仅是为了进行说明。本发明的真实范围在所附权利要求中阐述。

Claims (17)

1.一种压力传感器，包括：
外壳，其包括配置成接收加压流体的流体端口；
多个微机电系统(MEMS)压力转换器，其安装在所述外壳内部并且联接到所述流体端口，每个微机电系统(MEMS)压力转换器配置成响应于通过所述流体端口施加到微机电系统(MEMS)压力转换器的压力而生成微机电系统(MEMS)压力转换器输出信号；
单个硅芯片，其包括多个处理器，每个处理器联接到对应的微机电系统(MEMS)压力转换器并且从所述对应的微机电系统(MEMS)压力转换器接收所述微机电系统(MEMS)压力转换器输出信号，每个处理器配置成生成被施加压力输出信号，所述被施加压力输出信号表示施加于联接到处理器的所述微机电系统(MEMS)压力转换器的压力，所述被施加压力输出信号所具有的值由对具有多个系数的多项式求值的处理器确定，所述多项式的所述系数对于表示微机电系统(MEMS)压力转换器输出信号的值操作。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，所述微机电系统(MEMS)压力转换器输出信号为非线性的，并且其中，所述处理器中的每一个生成被施加压力输出信号，其响应于在第一最小压力和第二最大压力之间范围内变动的施加到微机电系统(MEMS)压力转换器的压力上的变化而在第一最小值输出和第二最大值输出之间基本上线性地变化。
3.根据权利要求2所述的压力传感器，其中：
在所述硅芯片上的第一处理器响应于所述第一最小压力的施加而生成所述第一最小值输出信号并且响应于所述第二最大压力的施加而生成所述第二最大输出信号值；并且
其中，在所述硅芯片上的第二处理器响应于所述第一最小压力而生成所述第一最小值输出信号并且响应于第三压力的施加而生成所述第二最大输出信号，所述第三压力小于所述第二最大压力。
4.根据权利要求3所述的压力传感器，其中，所述第一处理器提供使用第一多项式而生成的第一被施加压力输出信号，并且其中，所述第二处理器使用第二多项式提供第二被施加压力输出信号。
5.根据权利要求4所述的压力传感器，其中，所述被施加压力输出信号为二进制数。
6.根据权利要求4所述的压力传感器，其中，所述微机电系统(MEMS)压力转换器输出信号为电压。
7.根据权利要求4所述的压力传感器，其中，所述第二处理器中的多项式系数不同于所述第一处理器中的所述多项式系数。
8.根据权利要求4所述的压力传感器，其中，所述第二处理器响应于大于所述第一最小压力的第三压力而生成所述第一最小值输出信号，并且响应于所述第二最大压力的施加而生成所述第二最大输出信号。
9.根据权利要求4所述的压力传感器，其中，第三处理器响应于大于所述第一最小压力的第三压力而生成所述第一最小值输出信号，并且响应于小于所述第二最大压力的第四最大压力的施加而生成所述第二最大输出信号。
10.根据权利要求4所述的压力传感器，还包括具有中心开口并且定位和固定在圆柱体内的环形电路板，其中，所述硅芯片附接到所述环形电路板，其中，所述微机电系统(MEMS)压力转换器位于所述中心开口内。
11.根据权利要求4所述的压力传感器，其中，所述第一被施加压力输出信号的分辨度不同于所述第二被施加压力输出信号的分辨度。
12.根据权利要求4所述的压力传感器，其中，所述处理器配置成在串行数据总线上传输压力数据。
13.一种提供表示流体压力的双范围信号的方法，所述方法包括：
将加压流体施加到第一和第二微机电系统(MEMS)压力转换器，每个微机电系统(MEMS)压力转换器配置成响应于施加到微机电系统(MEMS)压力转换器的所述流体的压力而生成微机电系统(MEMS)压力转换器输出信号；
通过对具有第一多个系数的第一多项式求值而生成表示施加到所述第一微机电系统(MEMS)压力转换器的压力的第一被施加压力输出信号，所述第一多项式的所述系数对于表示从所述第一微机电系统(MEMS)压力转换器输出的所述微机电系统(MEMS)压力转换器输出信号的值操作；以及
通过对第二多项式求值而生成表示施加到所述第二微机电系统(MEMS)压力转换器的压力的第二被施加压力输出信号，所述第二多项式具有第二多个系数，即所述第二多项式的系数，所述第二多个系数中的至少一个不同于所述第一多个系数，所述第二多个系数对于表示从所述第二微机电系统(MEMS)压力转换器输出的所述微机电系统(MEMS)压力转换器输出信号的值操作。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述微机电系统(MEMS)压力转换器输出信号为非线性的，并且其中，第一和第二被施加压力输出信号两者均在第一最小值和第二最大值之间基本上线性地变化，所述基本上线性地变化的被施加压力输出信号响应于所述第一多个系数的选择和所述第二多个系数的选择而从非线性地变化的微机电系统(MEMS)压力转换器信号来确定。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，生成第一和第二被施加压力输出信号的所述步骤包括使用共处于同一硅芯片上的分开的第一和第二多项式求值处理器而对所述第一和第二多项式求值。
16.一种提供相同加压流体的多个压力测量值的方法，每个压力测量值在不同的压力范围内，所述方法包括：
跨过串行总线顺序地传输不同的压力测量值。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，跨过串行数据总线顺序地传输不同压力测量值的所述步骤包括：
在第一时隙中的第一数据区中发送针对来自第一压力转换器的第一压力测量值的数据；
在第二时隙中的第二数据区中发送针对来自第二压力转换器的第二压力测量值的数据。
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