CN105339764A - 用于运行传感器装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传感器装置和用于运行具有第一传感器和第二传感器的传感器装置的方法，其中第二传感器设计为以周围环境温度运行，其中第一传感器是加热传感器，其设计为以运行温度运行，所述运行温度高于周围环境温度，其中第一传感器和第二传感器通过承载部相互连接，其中所述承载部引起在第一传感器与第二传感器之间的热耦合，其中将第一传感器在第一阶段期间加热到运行温度，其中在第一阶段期间借助第一传感器进行测量，其中在第二阶段中关断或至少减小加热，其中在第二阶段期间借助第二传感器进行测量，其中在分析处理第二传感器的测量时考虑通过在第一阶段期间的加热引起的第二传感器的升高的温度。

Description

用于运行传感器装置的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于运行传感器装置的方法以及一种根据权利要求10所述的传感器装置。

背景技术

由DE102005029841A1已知一种具有集成的加热装置的微机械装置。所述微机械装置可以具有传感器元件。所述传感器元件例如构造为温度传感器。此外，传感器元件可以以压力传感器的形式构造。

由DE102005042485A1已知一种用于介质传感器、油状态传感器的传感器装置以及一种用于制造传感器装置的方法。所述传感器装置可以单片地集成地具有多个传感器结构以便确定与传感器装置邻接的介质的多个物理参量和/或化学参量。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种用于运行传感器装置的改善的方法和一种改进的传感器装置。

本发明的任务通过根据权利要求1所述的方法和根据权利要求10所述的传感器装置来解决。其他的有利实施方式在从属权利要求中说明。

所述方法的优点在于，可以运行具有第一传感器和第二传感器的传感器装置，其中第一传感器在周围环境温度之上运行而第二传感器以周围环境温度运行。因为升高的温度对于第二传感器不利，所以在不同的时间阶段中使用所述传感器来进行测量。在将第一传感器加热到运行温度的第一阶段中，同时进行借助第一传感器的测量。在关断或者至少在功率方面减小用于第一传感器的加热元件的第二阶段中，进行借助第二传感器的测量。因为虽然两个不同的阶段但是第二传感器暴露给相对于周围环境温度升高的温度，所以对于分析处理第二传感器的测量而言考虑升高的温度。因此，也可以以足够的精确度运行第二传感器，尽管第二传感器通过借助传感器装置上的第一传感器的布置暴露给相对于周围环境温度升高的温度。

在一种实施方式中，检测传感器装置的温度并且如此控制第一阶段期间的加热，使得不超过第二传感器的最高温度。通过这种方式确保，第二传感器仍是有功能能力的并且可以使用第二传感器的测量。

在另一实施方式中，以以下方式限制传感器装置的加热：或者在时间上限制第一阶段和/或延长两个第一阶段之间的时间间距，从而不超过第二传感器的最高温度。因此，可以通过简单的方式保证遵循第二传感器的最高温度。

在另一实施方式中，借助第二传感器在第一阶段期间实施比较测量。所述比较测量可以用于评估第一传感器和/或第二传感器的功能能力。通过这种方式，能够实现第一传感器和/或第二传感器的功能能力的检查。

在另一实施方式中，以时间间距实施多个第一阶段，其中在两个第一阶段期间实施第二阶段。通过这种方式，实现第一传感器和第二传感器的间歇的使用。由此可以实现，测量值不仅由第一传感器而且由第二传感器几乎连续地提供并且尽管如此不超过第二传感器的最高温度。

在另一实施方式中，用于两个第一传感器的第一阶段至少在时间上错开或者在时间上相继地实施。通过这种方式，实现相对于第一传感器的第一阶段的同时运行降低的温度。因此，小地损害一个或多个第二传感器的功能能力。所述行为方式得到以下优点：温度升高小于在第一传感器的连续加热运行时的温度升高。此外，通过这种方式可以实现在传感器装置的延展上或者在第二传感器的延展上的更小的温度梯度。由此，第一传感器和第二传感器可以布置在一个共同的壳体中。所述共同的壳体引起更低的成本，主要在需要介质入口的传感器中、例如在压力传感器、气体传感器或者湿度传感器中。

在另一实施方式中，在第一阶段期间实现预加热阶段。在所述预加热阶段中，将第一传感器加热到第一温度。在随后的测量阶段中，借助第一传感器在两个不同的温度时进行两次测量。为此，相应地控制加热元件，以便调节两个不同的温度。通过在两个不同的温度时的两次测量，能够实现通过第一传感器的更准确的测量。

在另一实施方式中，在第一阶段之后实施冷却阶段，其中在冷却阶段期间第一传感器进行第三测量。因此，可以得到另一测量值，所述另一测量值可以用于检查第一传感器的测量值。

在另一实施方式中，在考虑加热元件的功率和传感器装置上的温度测量的情况下来估计周围环境温度。在分析处理第二传感器的测量时考虑所估计的周围环境温度。在此特别地，在周围环境温度方面校准第二传感器的测量值或者在故障功能方面检查第二传感器的测量。因此，一方面增大第二传感器的测量精确度，另一方面简单地识别第二传感器的故障。

在另一实施方式中，第一阶段用于实现第二传感器的加热或者预加热。因此，可以改善第二传感器的测量精确度。通过这种方式，可以将第一传感器的原本对于第二传感器的运行不利的升高的运行温度用于第二传感器的有利的加热或者预加热。

所述传感器装置尤其适于第一传感器，所述第一传感器例如构造为具有加热膜片的加热板、加热传感器、质量流传感器、用于测量导热能力的传感器、气体传感器、加热的化学的气体传感器或者金属氧化物传感器。此外，所述传感器装置有利地适于第二传感器，所述第二传感器例如构造为聚合物涂覆的传感器、容性传感器、热量测量的传感器、加速度传感器、旋转加速度传感器、磁场传感器、气体压力传感器、湿度传感器、气体传感器或者具有场效应晶体管的传感器。在所述传感器中，可以以有利的方式一方面容忍第一传感器的升高的运行温度而同时以足够的精确度运行具有第一传感器的传感器装置上的第二传感器。

在另一实施方式中，第一和第二传感器布置在壳体中，其中所述壳体具有介质入口。第一传感器比第二传感器更靠近介质入口地布置。这提供以下优点：在第一阶段期间具有更高的运行温度的第一传感器通过介质流冷却。因此，保护第二传感器免受过高的温度。在此，第一传感器例如可以与介质入口邻接地布置和/或直接布置在介质入口下方。

在另一实施方式中，承载部由导热材料构造。通过这种方式，实现第一传感器的热相对于一个或多个第二传感器的均匀分布。

在另一实施方式中，第二传感器布置在分析处理电路上。所述分析处理电路布置在承载部上。第一传感器同样布置在承载部上。通过所述布置实现第二传感器和第一传感器之间的改善的热脱耦合，因为分析处理电路实现第一传感器和第二传感器之间的或者承载部和第二传感器之间的热隔离。

在另一实施方式中，分析处理电路通过导热连接层与承载部连接。所述连接层优选可以构造为粘合剂层。通过分析处理电路的热连接实现改善的热导出或者第二传感器与承载部的改善的热耦合。

附图说明

以下，根据附图详细阐述本发明。附图示出：

图1：传感器装置的示意图；

图2：传感器装置的另一实施方式的示意图；

图3：传感器装置的另一实施方式的示意图；

图4：传感器装置的另一实施方式；

图5：第一传感器的第一阶段的时间变化的示图；

图6：根据图5的第一阶段的传感器装置的温度特性的示图；

图7：第一阶段的另一时间变化的示图；

图8：根据图7的第一阶段的传感器装置的结果的温度特性的示图；

图9：温度特性和测量循环的时间变化的示图。

具体实施方式

近些年，以硅技术例如基于MEMS地开发了多种传感器，所述传感器可以用于测量不同的物理参量或者化学测量。所述传感器可以分成两种类型的传感器。第一传感器应当在运行温度时运行，所述运行温度显著高于周围环境温度。作为周围环境温度例如假设25℃。第一传感器的运行温度通常高于周围环境温度高于30℃。第二传感器应当在周围环境温度时或者在围绕周围环境温度的一个范围中运行。围绕周围环境温度的所述范围例如可以为±10℃。第二传感器在加热超过周围环境温度25℃时以较差的精确度运行。

作为第一传感器的示例可以列举质量流传感器(Massenflusssensoren)或者用于测量导热能力的传感器或者加热的化学的气体传感器、例如金属氧化物传感器。

作为第二传感器例如可以列举压力传感器，其中例如压电接收元件的加热导致测量结果的歪曲。也就是说，在压力传感器中除压力测量元件以外大多也可以存在温度测量元件，所述温度测量元件可以考虑用于温度校正。然而，仅仅当压力传感器的所有元件处于热平衡中时，才能够准确地进行温度补偿。例如，当在压力传感器上通过由外部的加热发生不均匀的温度升高时、即当在压力传感器上出现温度梯度时，这可以导致温度校正时的错误结果。聚合物涂覆的传感器、容性传感器、热量测量的传感器例如可以视为另外的第二传感器，它们基于分析物(Analyten)在空气和聚合物之间的温度相关的吸附或者温度相关的分布。

现在，本发明的基本构思在于，共同运行传感器装置上的第一和第二传感器并且对于第二传感器均衡或者以有利的方式充分利用原本不期望的温度升高。

以下，根据第一传感器和第二传感器来描述本发明。然而，在多个第一传感器和/或多个第二传感器的情况下，本发明也可以用于传感器装置。

图1以示意性横截面示出传感器装置9，所述传感器装置具有承载部1，其中在承载部1上布置第一传感器3和第二传感器4。在所示出的实施例中，第一传感器3直接布置在承载部1上。第二传感器4布置在分析处理电路5上，其中所述分析处理电路5布置在承载部1上。根据所选择的实施方式，第二传感器4也可以直接布置在承载部1上。根据所选择的实施方式，也可以在分析处理电路5上或者分析处理电路中布置另一第二传感器6。分析处理电路5与第一和/或一个或多个第二传感器3、4连接，以便分析处理第一传感器3和一个或多个第二传感器4的测量信号并且向外输出相应的信号。

此外，承载部1具有电连接端8，所述电连接端例如以焊接连接、例如焊接球的形式构造。根据所选择的实施方式，承载部1可以导热地构造并且附加地具有用于在第一传感器3和分析处理电路5之间或者在分析处理电路5和电连接端8之间电连接的布线层。根据所选择的实施方式，多个第一传感器3和/或多个第二传感器4也可以布置在承载部1上。

在所示出的实施方式中，承载部1借助壳体2覆盖。根据所选择的实施方式，可以放弃壳体2或者替代壳体2地存在到模制材料中的嵌入。在所示出的实施例中，壳体2具有开口形式的介质入口7，以便介质、例如气体或者液体流入壳体2中。介质入口7布置在第一传感器3附近、尤其在第一传感器3上。

第一传感器3是其正常的运行温度显著高于周围环境温度的传感器。第一传感器3例如可以构造为加热传感器、具有加热膜片的加热板、质量流传感器、用于测量导热能力的传感器、气体传感器、加热的化学的气体传感器和/或金属氧化物传感器。第一传感器3也可以构造为加热传感器。根据所选择的实施方式，然而也可以设置加热元件，所述加热元件不取决于第一传感器3地设置并且用于将第一传感器3加热到升高的运行温度上。第一传感器3例如可以以基于硅的微加热板的形式构造，所述微加热板具有基于氧化铟或者氧化锡的金属氧化物。

第二传感器构造为其正常的运行温度位于周围环境温度的范围中的传感器。第二传感器例如构造为聚合物涂覆的传感器、容性传感器、热量测量的传感器、加速度传感器、旋转加速度传感器、磁场传感器、气体压力传感器、湿度传感器、气体传感器和/或具有场效应晶体管的传感器。

承载部1是底板，所述底板例如以薄的印制电路板的形式构造。印制电路板可以在上侧上、在下侧上具有电接通部和/或在上侧和下侧之间具有布线层。布线层提供几乎连续的、在电和热方面好地传导的金属层，所述金属层能够实现好的电屏蔽。这例如通过地层实现。

第二传感器4优选在热方面好地传导地耦合到承载部1上。这例如通过在热方面好地传导的层、例如导热的粘合剂层实现。在所示出的实施方式中，分析处理电路5优选通过在热方面好地传导的连接层15、例如导热的粘合剂层与承载部1连接。通过热耦合实现相对于周围环境温度的较小的温度差。此外，尽可能小地保持或者避免传感器装置内的以及尤其第二传感器4上的温度梯度。

因为第一传感器3尽可能近地布置在介质入口旁，所以通过介质的对流能够实现从壳体2的好的热导出。通过这种方式，总体上尽可能小地保持壳体2的加热。对于第一传感器3可以通过去除承载部1中的金属化来降低导热能力，从而第一传感器和第二传感器3、4之间的热耦合更差并且更多能量可以从第一传感器3例如通过壳体2或者承载部1直接流出到传感器3附近的周围环境。优选地，设置第一传感器的加热区域与承载部1的尽可能小的热耦合。这例如可以通过以下实现：将第一传感器1构造为具有加热板的在热方面与底座(Unterlage)脱耦合的微型传感器，所述加热板具有加热膜片。

此外有利的是，尽可能小地保持第二传感器4和周围环境之间的温度差，在传感器附近设置多个在热方面好地传导的连接端、例如焊接连接和电线路或者金属化层。在球网格阵列壳体中，例如可以设置到另一印制电路板的尽可能多的焊接连接。此外，通过对温度梯度灵敏地作出反应的第二传感器在自身元件上的紧密的布置，可以小地保持第二传感器之间的温度梯度。例如，在所示出的实施例中，压力传感器和温度传感器布置在分析处理电路5上。除分析处理电路5以外，也可以设置独立的承载板，在所述承载板上布置第二传感器，其中所述独立的承载板固定在承载板1上。

传感器装置9例如可以在移动无线电设备、家用器具、气体警告系统、医疗技术设备、例如呼吸气体分析装置、片上实验室分析装置中使用以及用于在液体中的使用、例如用于燃料分析或者用于在固体液体中的使用。

图2以从上方的视角示出传感器装置9的另一示意图。在承载部1上设置有第一传感器3，所述第一传感器例如以具有微加热板的气体传感器的形式构造。第一传感器3通过接通线与承载部1的接通面11导电连接。在第一传感器3旁设置两个第二传感器4，所述两个第二传感器集成在元件12中。所述元件12又布置在分析处理电路5上。所述分析处理电路5施加在承载部1上。此外，第二传感器4通过接通线10与承载部1的接通面11电连接。分析处理电路5借助没有示出的电接通部不仅与第一传感器而且与第二传感器3、4并且与承载部1连接。在图2中以横截图示出壳体2，所述壳体包围第一传感器3和第二传感器4连同分析处理电路5。所述元件12例如可以以另一承载部或衬底的形式构造。

图3示出传感器装置9的另一实施方式，其中四个第一传感器3与四个第二传感器4在空间上分离地布置在承载部1上。第一传感器3布置在第一区域13中。第二传感器4与之间隔开地布置在第二区域14中。第一和第二区域13、14以虚线的形式表征。通过这种方式能够实现，至少对于各个第二传感器4预给定与第一传感器3的尽可能大的间距。由此，降低所述第二传感器4通过第一传感器3的热影响。

图4示出传感器装置9的另一实施方式。在所述实施方式中，第一传感器3布置在第一区域13中，所述第一区域中间地布置在承载部1上。第一区域13以虚线的形式表征。第二传感器4围绕第一区域13分布地布置。通过这种方式，第二传感器4具有与第一区域13的尽可能相同的间距。由此，第二传感器4经受通过第一传感器3的尽可能相同的热输入。

以下，详细描述用于运行传感器的方法。本发明的基本构思在于，加热的第一传感器在第一阶段中被加热并且进行测量。没有加热的第二传感器4优选在时间上的第二阶段中用于测量检测。时间上的第二阶段在时间上与时间上的第一阶段错开。因此，应用第一传感器的时间上的间歇性的运行。所述方法提供以下优点：传感器装置的温度升高总体上低于在一个或多个第一传感器3的连续的加热运行时的温度升高。此外，可以通过这种方式实现在第二传感器4的延展上或者在承载部1的延展上的更小的温度梯度。在加热的第一阶段期间可以运行传感器装置9的仅仅第一传感器3、多个第一传感器3或者所有第一传感器3。

在没有加热的第二阶段中，一个或多个第二传感器4可以用于测量值检测。因此，可以在第一阶段期间在加热运行中借助第一传感器3进行对于物理参量和/或化学参量的相应测量。此外，可以在第二阶段中借助第二传感器4进行对于物理参量和/或化学参量的测量。通过这种方式，可以在没有加热的第二阶段中对于借助第二传感器4的测量实现具有限定的时间上的温度梯度的或者近似恒定的温度的时间间隔。测量值检测和/或测量值分析处理由分析处理电路5实施。通过第一传感器3的交替运行例如可以在第二传感器4中产生恒定的温度梯度。所述温度梯度例如可以在校正一个或多个第二传感器的测量值时考虑。

图5以示意图示出三个第一传感器3的激活状态的三个特性曲线，所述特性曲线关于时间t地记录。如果特性曲线在值0上，则不运行、即不加热第一传感器3。如果特性曲线在值1上，则加热相应的第一传感器3并且借助第一传感器3检测至少一个测量值。三个第一传感器3的第一阶段在时间上相继地设置。第一传感器3的第一阶段从第一时刻t1直至第二时刻t2。另一第一传感器3的第一阶段从第二时刻t2直至第三时刻t3。附加的第一传感器3的第一阶段从第三时刻t3直至第四时刻t4。通过以时间上相继的顺序激活加热的三个第一传感器3，在传感器装置9上得到基本上恒定的温度梯度或者恒定的温度特性。

图6示出相应的温度特性，所述温度特性在根据图5的三个第一传感器3的运行时在传感器装置9上被测量。在此，传感器装置9在第一和第四时间段t1、t4之间具有容易波动的、但近似恒定的第二温度T2。

图7以示意图示出三个第一传感器3的激活状态的三个特性曲线，所述三个特性曲线关于时间t地记录。如果特性曲线在值0上，则不运行、即不加热第一传感器3。如果特性曲线在值1上，则加热相应的第一传感器3并且借助第一传感器3检测至少一个测量值。图7示出用于运行根据图1至4的传感器装置的三个第一传感器3和第二传感器4的方法。在所述实施方式中，在位于第一时刻t1和第二时刻t2之间的第一阶段中借助第一传感器3进行测量。在此，将第一传感器3通过相应的自身的或者附加的加热元件加热到需要的运行温度上。在位于第二时刻t2和第三时刻t3之间的随后的第二阶段中，借助一个或多个第二传感器4进行测量。

所述方法例如可以用于将湿度传感器用作第二传感器4。湿度传感器可以通过第一传感器1的运行摆脱可能的冷凝。同时，通过第一传感器3的加热来加热第二传感器4，以便已冷凝的液体由湿度传感器4蒸发。通过这种方式能够实现向上扩展的测量范围，如果可能能够时间借助湿度传感器4的更准确的测量，而为此不必须在湿度传感器4中设置自身的加热装置。

通过一个或多个第一传感器3的故意的更长的加热运行和由此实现的温度升高，可以实现一个或多个第二传感器4的加热和再生(Regeneration)。例如，当已经示出应当快速地从壳体去除的气体、液体或者分析物的浓度高时这是有意义的。此外，第一传感器3的更长的加热或连续的运行可以或者用于直接分解(燃烧)在加热的通常催化地激活地涂覆的第一传感器上的分析物。由加热引起的温度升高引起第一和/或第二传感器3、4和/或壳体的分析物或者潮湿的解吸附(Desorption)。

在另一实施方式中，第一传感器以以下方式运行：实现在时间上受限制的温度升高。为此，或者预控制第一传感器的加热功率或者设置监视温度的温度传感器，其中相应地控制或者调节第一传感器的加热。在时间上受限制的温度升高可以用于第二传感器4的功能控制或者功能扩展。例如，可以将湿度传感器和/或温度传感器重新考虑(überprüfen)为第二传感器，其方式是，检测并且相互比较来自不加热状态(即在第二阶段期间)和来自加热状态(即在第一阶段期间)的温度点、湿度点和露点。同时，温度升高例如可以在热量测量的气体传感器中直接测量并且被考虑，以便功能检查气体传感器。此外，借助温度传感器信号也可以检查第一传感器的加热元件的正确功能。在第一传感器的加热元件的接通和正确功能时，所施加的加热功率必须引起可测量的且限定的温度升高。

在另一实施方式中可以如此实现运行，使得通过构造为温度传感器的第二传感器4在传感器装置内监视整体温度升高并且通过控制第一传感器3中的至少一个将温度保持在预给定的边界值以下。这例如可以通过第一阶段的时间限制或者通过在第一阶段之间的中断的延长来实现。

图8示出在使用根据图7的特性曲线的第一传感器3的情况下关于时间t的温度变化T。根据图8的示图明显识别到，温度从时刻t1出发直至时刻t2地升高到第一温度T1。在第二时刻t2之后温度又降低。在所述实施方式中，优选相对于时刻t2时间错开地实施第二阶段，其中第二传感器4用于检测测量值。图8和图6之间的比较示出，图8的第一温度T1大于图6的第二温度T2。因此，根据图5的运行方法更适于第二传感器4，所述第二传感器相对于温度梯度特别灵敏。根据图7的运行方法尤其相对于第二传感器4适合，所述第二传感器相对于高的运行温度是灵敏的并且例如相对于温度梯度是不灵敏的。

在另一实施方式中，在第一传感器的加热元件的加热功率已知时可以通过校准表来估计周围环境温度，即使当仅仅在传感器装置内实现温度测量时。在所述温度测量和已知的功率并且因此已知的周围环境温度时，可以将也用于补偿温度效应的第二校准表应用于第二传感器的测量信号。在使用多个温度传感器时，可以附加地检查温度测量的合理性。除加热功率以外，考虑或者测量已知的热传递系数以便将热从传感器装置输出到周围环境。根据传感器装置的加热功率、热传递系数和所测量的温度可以估计周围环境温度。由第二传感器4检测的测量值可以通过传感器装置上的温度与所估计的周围环境温度的比较来校正并且相应地由分析处理电路输出。对于计算和估计可以使用预给定的校准表，所述校准表存储在分析处理电路中。分析处理电路5实施相应的测量信号的测量检测、测量准备和输出。

所述方法可以用于第一传感器3的脉冲式的加热运行。通过这种方式，可以借助第一传感器3来调节要调节的温度、尤其最高温度。

在另一实施方式中，第一传感器3设置用于，通过一次共同的接通(即在第一阶段中对于更长的时间段、例如500毫秒直至数秒的加热)或者通过连续运行，作为传感器装置9中的加热元件并且因此对于所有的第一和第二传感器3、4引起温度升高。通过所述温度升高、典型地升高20°至40°，可以有目的地引起以下效果：在壳体表面上吸附的气体或者分子的解吸附。所述气体或者分子可以通过介质入口泄漏出，借此可以进行壳体的清洁。解吸附在传感器层中结合的分子或者气体组成部分并且因此使第一和/或第二传感器3、4的传感器层再生。功能控制温度传感器以及另外的对温度变化做出反应的第二传感器。阻止潮湿的冷凝并且由此也能够实现在不利的周围环境条件时的湿度测量。使扩散相关的气体传感器中、例如在具有包括聚合涂层或金属有机涂层的场效应晶体管的传感器中的反应速度加快。降低例如基于聚合物的容性传感器中的或者具有场效应晶体管的传感器中的湿度横向灵敏性。

图9以示意图示出如下示图：其中对于第一阶段记录关于时间t的温度T。第一阶段(其中加热至少一个第一传感器3并且用于测量检测)在第一时刻t1开始并且在第四时刻t4结束。在所示出的实施例中，第一阶段在时刻t1以预加热阶段开始，其中仅仅加热第一传感器3，而不进行测量。作为第一传感器3例如可以使用气体传感器。温度可以在预加热阶段期间例如升高至400°。预加热阶段从第一时刻t1持续至第二时刻t2。预加热阶段的持续时间例如可以位于小于50毫秒的范围中。在预加热阶段随后是第一测量阶段，所述第一测量阶段从第二时刻t2持续至第三时刻t3。在第一测量阶段期间，至少减小或者关断第一传感器3的加热功率，从而第一测量阶段期间的测量处于运行温度，所述运行温度小于预加热阶段期间的加热温度。在所示出的实施例中，第一运行温度例如为320℃。

根据所选择的实施方式，现在可以结束第一阶段或者如在图9中所示出的紧随第二测量阶段。第二测量阶段从第三时刻t3持续至第四时刻t4。在第二测量阶段期间，再次以第二运行温度实施测量。然而，第二运行温度大于第一运行温度。这通过以下实现：再次增大第一传感器3的加热功率。在第四时刻t4之后，紧随第二测量阶段的是冷却阶段。根据所选择的实施方式，也可以在冷却阶段期间在第一传感器3的不加热状态中进行测量。此外，在冷却阶段期间可以实施用于借助一个或多个第二传感器4的测量的第二阶段。在一定的持续时间之后，在第五时刻t5重新开始第一阶段。

用于预加热阶段的持续时间例如可以为最大100毫秒，以便低地保持能量消耗。此外，预加热阶段应当显著位于例如10至20毫秒的热时间常数之上，以便在达到目标温度之后在时间上能够实现更缓慢的化学的解吸附过程。第一和第二测量阶段的时间同样位于热时间常数之上。有意义的持续时间取决于要测量的气体类型并且例如位于50至200微秒的范围中。用于冷却阶段的典型的时间可以在600至900毫秒的范围中。用于冷却阶段的典型的时间可以位于600和900毫秒之间的范围中。

在测量阶段期间，可以借助第一传感器3进行多个测量。在一种实施方式中，例如也在第一或第二测量阶段期间、即以高的运行温度实施借助至少一个第二传感器4的测量。通过第二传感器4的在第一传感器3的第一或第二测量阶段期间检测了的测量值和借助第二传感器4在第一传感器3的冷却阶段期间检测了的测量值的比较可以反推出温度梯度。可以在分析处理在冷却阶段中第二传感器4的测量值时考虑所述温度梯度，以便校正第二传感器4的测量值。为此，相应的校准表可以存储在分析处理电路的存储器中。为此，测量值从第二传感器传送到分析处理电路上。分析处理电路根据校正表和温度梯度来校正测量值并且输出已校正的测量值。

在另一实施方式中，在冷却阶段期间至少一次地、尤其多次地依次顺序地读取第一传感器。数据的有效性、即第一传感器的功能方式可以通过以下检查：相同的传感器的测量值必须相继地位于预给定的间隔内。所述预给定的间隔可以借助温度梯度来均衡。所述检查例如由分析处理电路实施。

Claims (15)

1.一种用于运行具有第一传感器和第二传感器的传感器装置的方法，其中，所述第二传感器设计成以周围环境温度来运行，其中，所述第一传感器是加热传感器，其设计成以运行温度来运行，所述运行温度高于所述周围环境温度，其中，所述第一和第二传感器通过承载部相互连接，其中，所述承载部引起第一传感器和第二传感器之间的热耦合，其中，将所述第一传感器在第一阶段期间加热到所述运行温度，其中，在所述第一阶段期间借助所述第一传感器进行测量，其中，在第二阶段中关断或者至少减小加热，其中，在所述第二阶段期间借助所述第二传感器进行测量，其中，在分析处理所述第二传感器的测量时考虑通过在所述第一阶段期间的加热引起的所述第二传感器的升高的温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述第一传感器的温度，其中，如此控制所述第一阶段期间的加热，使得不超过所述第二传感器的预给定的最高温度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，对于在所述第一阶段期间的加热限制温度和/或延长两个第一阶段之间的时间间距，以便不超过所述第二传感器的最高温度。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，借助所述第二传感器在所述第一阶段期间进行比较测量，其中，考虑所述比较测量来评估所述第一传感器和/或所述第二传感器的功能能力。

5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，以时间间距实施多个第一阶段，其中，在两个第一阶段之间实施第二阶段。

6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述第一阶段期间实现预加热阶段，其中，实现将所述第一传感器加热到第一温度，其中，在随后的测量阶段中所述第一传感器在两个不同的温度时进行两次测量。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述第一阶段之后实施冷却阶段，其中，在所述冷却阶段期间所述第一传感器进行第三测量。

8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在考虑在所述第一阶段期间所述第一传感器的加热功率和在所述传感器装置上的温度测量的情况下来估计周围环境温度，其中，在分析处理所述第二传感器的测量时考虑所估计的周围环境温度，尤其校正或者在故障功能方面检查所述第二传感器的测量值。

9.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述第一阶段期间如此选择加热，使得在借助所述第二传感器在第二阶段中进行测量之前实现所述第二传感器的所期望的加热。

10.一种传感器装置(9)，其具有承载部(1)，在所述承载部上布置第一传感器(3)和第二传感器(4)，其中，所述第二传感器(4)设计成以周围环境温度来运行，其中，所述第一传感器(3)设计成以运行温度来运行，所述运行温度高于所述周围环境温度，其中，所述第一和第二传感器(3，4)通过所述承载部(1)彼此耦合，其中，所述承载部(1)引起所述第一传感器和所述第二传感器(3，4)之间的热耦合，其中，设置有分析处理电路(5)，所述分析处理电路构造用于在第二阶段期间借助所述第二传感器检测测量值，在所述第二阶段中关断或者至少减小所述第一传感器的加热，其中，所述分析处理电路构造成在分析处理所述第二传感器的测量时考虑通过在所述第一阶段期间所述第一传感器的加热引起的所述第二传感器的升高的温度。

11.根据权利要求10所述的传感器装置，其中，所述分析处理电路(5)构造用于在加热所述第一传感器(3)的第一阶段期间检测所述第一传感器的测量值。

12.根据权利要求10或11所述的传感器装置，其中，所述第一传感器(3)构造为具有加热膜片的加热板或者加热传感器或者质量流传感器或者用于测量导热能力的传感器或者气体传感器或者加热的化学的气体传感器，尤其构造为金属氧化物传感器，其中，所述第二传感器(4)构造为聚合物涂覆的传感器或者容性传感器或者热量测量的传感器或者加速度传感器或者旋转加速度传感器或者磁场传感器或者气体压力传感器或者湿度传感器或者气体传感器或者基于场效应的传感器。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的传感器装置，其中，所述第一和第二传感器(3，4)布置在壳体(2)中，其中，所述壳体(2)具有介质入口(7)，其中，所述第一传感器(3)比所述第二传感器(4)更靠近所述介质入口(7)地布置，其中，特别地所述第一传感器(3)与所述介质入口(7)邻接地布置。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的传感器装置，其中，所述承载部(1)由导热材料构造。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的传感器装置，其中，所述第二传感器(4)布置在所述分析处理电路(5)上，其中，所述分析处理电路(5)布置在所述承载部(1)上，其中，优选地所述分析处理电路(5)通过导热连接层(15)与所述承载部(1)连接。