CN111801572B - 单片传感器装置、制造方法和测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种单片气体传感器装置具有包括第一敏感层(17)的第一电容式换能器(11)和包括第二敏感层(18)的第二电容式换能器(12)，其中，第一敏感层和第二敏感层(17、18)在至少一种特性上彼此不同。该装置还包括读出电路(30)，该读出电路包括电容‑数字转换器(31)，该电容‑数字转换器电耦合到第一换能器和第二换能器(11、12)，并且配置为基于第一换能器(11)生成第一测量信号和基于第二换能器(12)生成第二测量信号。
Description
本公开涉及一种传感器装置、一种制造方法以及一种测量方法。
传感器装置配置为化学传感器装置，并且被设计为用于测量气体或液体中的参数。例如，传感器装置可以被实现为用于检测湿度，即用于检测空气中的水分子。
对于化学测量，通常使用具有敏感层的电容式传感器。对于测量气体中的参数，敏感层被配置为吸收气体分子。在这种传感器中的敏感层的特性确定了测量的质量。
本发明的目的是提供一种用于传感器装置的改进的概念，以及一种用于生成测量结果的方法，其能够提高测量质量。
这个目的通过独立权利要求的主题来实现。改进的概念的实施例和发展在从属权利要求中限定。
改进的概念基于具有多个带有不同特性的换能器的单片气体传感器装置的思想。与具有单个换能器的传感器相比，该装置能够在更宽范围内对待测气体参数进行准确测量。替代地或除了提高的精度之外，能够实现更快的准确测量。
特别地，改进的概念提出了一种传感器装置，该传感器装置具有带有第一敏感层的第一换能器和带有第二敏感层的第二换能器，其中第一敏感层和第二敏感层在至少一种特性上彼此不同。根据改进的概念的单片传感器装置还包括读出电路，该读出电路根据第一换能器的电容生成第一测量信号，并且根据第二换能器的电容生成第二测量信号。
改进的概念还包括一种方法，该方法被用于根据第一和第二测量信号，通过这种传感器装置的读出电路生成结果信号，能够从中得出要测量的气体参数。
根据改进的概念的传感器装置的各种实施例被配置为测量相对湿度。在这些实施例中，第一和第二敏感层是介电材料，并且被配置为从周围气体吸收水分子。能够选择第一和第二敏感层的介电材料，使得水的介电常数比介电材料的介电常数高得多。因此，电容的可测量变化与相对湿度成正比。
为了分别测量前述电容及其变化，一些实施方式可以例如包括带有敏感层的各个换能器的叉指电极，其中敏感层位于叉指电极之间并且位于同一平面中。
作为叉指电容器的替代，在一些实施方式中，电极可以形成带有敏感层的平行板电容器，其中敏感层位于平行板之间。
在各种实施例中，第一和第二敏感层可以是不同的材料。用于电容式气体传感器中的敏感层的介电材料包括聚合物，例如聚酰亚胺。不同的聚合物能够在不同的相对湿度范围内表现出不同的灵敏度，例如不同的吸收行为。特别地，这意味着一种聚合物可以在低相对湿度下更敏感，而另一种聚合物在高相对湿度下更敏感。此外，换能器的响应时间取决于敏感层材料的扩散系数。因此，具有由具有不同扩散系数的不同聚合物制成的第一和第二敏感层允许实现第一和第二换能器的不同响应时间。
在一些实施例中，第一和第二敏感层能够替代地或另外具有不同的厚度。电容式换能器能够被设计为使得它们的响应时间与介电材料的厚度成比例。为第一和第二敏感层选择不同的厚度允许传感器装置包括具有不同响应时间的第一和第二换能器。
虽然具有快速响应时间，但具有非常薄的敏感层的换能器可能容易受到误差的影响，例如由于表面污染。如果电容式换能器的电场线不再完全限制在敏感层内，则会出现这些不准确。在一定的厚度阈值以上，敏感层限制了电场线，因此能够进行准确测量。
对于所描述的实施例。第一换能器能够例如被选择为具有薄层介电材料，并且因此具有快速响应时间，而第二换能器可以具有更厚的敏感层，并且因此更慢但传输更准确的结果。根据应用的要求，与单个换能器传感器相比，这允许同时快速而准确的测量，为此必须做出妥协。
在一些实施例中，读出电路可以被配置为生成作为第一和第二测量信号的预定函数的结果信号。由于第一和第二换能器被配置为测量相同的量，所以可能需要单个结果信号作为读出电路的输出。
根据第一和第二换能器的特性，在这样的实施例中，读出电路可以例如将预定函数应用于第一和第二测量信号，以便使一个测量信号优先于另一个。例如，预定函数能够是加权算术平均值或包括滤波函数。在这样的实施例中，与单个换能器传感器相比，预定函数能够被定制，以便例如在精度和/或测量速率方面获得增强的测量结果。
在一些实施例中，读出电路还包括存储描述第一和第二换能器的数据的存储器。例如，数据根据相对湿度表征了第一和第二换能器的精度和/或响应时间。由此，数据能够包括函数或查找表。
在这样的实施例中，读出电路根据第一和第二测量信号以及在存储器中存储的数据生成结果信号。例如，数据能够被用于将电容值转换成相对湿度的单位。
替代地或除了转换数据之外，存储器可以包括用于第一系数C1和第二系数C2的查找表或函数。例如，C1和C2能够例如通过读出电路被用作用于计算加权算术平均值的加权因子，以用于根据第一测量信号和第二测量信号确定结果信号。特别地，对于在相对湿度范围内具有例如有选择性的精度的两个换能器，C1和C2取决于相对湿度(RH)。用于C1(RH)和C2(RH)的函数或查找表能够通过第一换能器和第二换能器的先前特性测量获得，并且保存在存储器中。
为了使读出电路在已经通过读出电路生成第一测量信号和第二测量信号之后确定用于生成结果信号的最优加权因子C1和C2，可以应用递归过程。首先，假设第一测量信号和第二测量信号RH1和RH2的权重相等，以便获得相对湿度的初始估计值RHinit：
使用初始估计值，通过以下公式获得相对湿度RH的更新的和更准确的估计值：
RH＝C1(RHinit)RH1+C2(RHinit)RH2
这个过程可以通过读出电路重复多次，以进一步增强最终作为结果信号的输出的估计值。
这个过程导致了在整个范围内的相对湿度测量的精度提高，尤其是如果第一换能器和第二换能器被设计为在相对湿度范围的不同情况下工作时。因此，这个过程对于其中第一敏感层和第二敏感层在材料方面彼此不同的实施例特别重要。
在一些实施例中，在存储器中存储的数据包括通过读出电路被应用于第一测量信号的第一频率相关滤波函数和通过读出电路被应用于第二测量信号的第二频率相关滤波函数，以用于生成结果信号。
如果例如第一换能器和第二换能器具有不同的聚合物厚度，则频率相关滤波函数可以是有用的。在这样的实施例中，相对湿度的准确测量能够从具有更厚的聚合物的换能器获得，而具有更薄的聚合物的换能器具有更大的带宽，即响应速率，并且因此能够跟踪相对湿度的快速变化。使用适当的滤波函数的两种测量信号的组合能够实现快速准确的相对湿度测量。第一滤波函数和第二滤波函数能够通过第一换能器和第二换能器的先前特性测量获得，并且保存在存储器中。
相同的过程能够被应用于第一和第二换能器，以解决测量不确定性，例如漂移，其通常限于测量信号中的低频分量。
例如，与第二换能器相比，第一换能器可以具有更小的漂移，但是具有更大的通常是白噪声的噪声分量，即相对于频率具有恒定的功率谱密度。在这种情况下，为了生成结果信号，读出电路应用第一滤波函数和第二滤波函数，以便将更多权重放在第一换能器的低频分量上，并且相应地将更多权重放在第二换能器的高频分量上。
前述目的通过制造单片气体传感器装置的方法进一步解决。
该方法包括在衬底上制造第一换能器，其中第一换能器包括第一敏感层。该方法还包括在衬底上制造第二换能器，其中第二换能器包括第二敏感层。第一敏感层和第二敏感层的特征在于，它们在至少一种特性上彼此不同。
第一敏感层和第二敏感层的不同特性可以例如是厚度和/或材料。
该方法还可以包括在衬底上制造读出电路，其中读出电路配置为基于第一换能器和第二换能器生成测量信号。
前述目的通过从电容式气体传感器装置生成结果信号的方法进一步实现，该电容式气体传感器装置具有带有第一敏感层的第一换能器和带有第二敏感层的第二换能器，其中第一和第二敏感层在至少一种特性上彼此不同。
该方法包括基于各个换能器的电容生成第一和第二测量信号，以及通过应用预定函数，例如借助于读出电路来生成结果信号。
在一些实施例中，该方法可以利用存储表征第一和第二换能器的数据的存储器。例如，该表征数据可以描述第一和第二换能器的测量相关灵敏度和/或频率相关灵敏度。该数据能够被用于生成结果信号。
在一个实施例中，在存储器中存储的数据包括加权因子，该加权因子被用于确定第一和第二测量信号的加权算术平均值，并且根据这个加权算术平均值生成结果信号。
例如，如果第一换能器和第二换能器在整个测量范围内具有不同的选择精度，则与单个换能器测量相比，加权算术平均值可以在更宽的范围内实现更准确的测量。
替代地或附加地，存储器中的数据可以包括用于生成结果信号的第一频率相关滤波函数和第二频率相关滤波函数。
例如，如果第一换能器和第二换能器具有不同的测量响应速率，则滤波函数允许组合第一测量信号和第二测量信号，以便与单个换能器测量相比，在更高的测量速率实现提高的精度。
从上述传感器装置的实施例中，该方法的另外的实施例对于技术人员是显而易见的。
以下示例实施例的附图的描述可以进一步示出和解释改进的概念的各方面。具有相同结构和相同效果的装置和电路部件分别用等效的附图标记表示。就装置或电路部件在不同附图中的功彼此相对应而言，以下各图中的描述不再重复。
图1A至1C示出了根据改进的概念的具有两个电容式换能器的传感器装置的示例性实施例；
图2A至2E示出了图1A和1B所示的实施例的制造方法的示例步骤；
图3A至3C示出了根据改进的概念的具有两个电容式换能器的传感器装置的另外的示例性实施例；
图4A至4D示出了图3A和3B所示的实施例的制造方法的示例步骤；
图5示出了根据改进的概念的包括读出电路的传感器装置的实施例；
图6A和6B示出了根据改进的概念的两个示例性换能器的灵敏度；
图7A和7B示出了用于计算来自图6A和6B的两个示例性换能器的结果信号的方法；
图8A和8C示出了根据改进的概念的两个示例性换能器的频率相关分析；并且
图9示出了为图8A和8B的示例性换能器所生成的滤波函数。
图1A示出了单片传感器装置1的示例性实施例，该单片传感器装置在衬底10上包括第一换能器11和第二换能器12。第一换能器11包括第一电极线13和第二电极线14。第一电极线13和第二电极线14以叉指的方式设置在第一敏感层17内。第二换能器12包括第三电极线15和第四电极线16。第三电极线15和第四电极线16以叉指的方式设置在第二敏感层18内。第一敏感层17和第二敏感层18可以是电介质，例如聚合物。特别地，第一敏感层17和第二敏感层18可以由不同的材料构成。
图1B示出了图1A所示的示例性实施例的横截面。第一换能器11的第一电极线13和第二电极线14被第一敏感层17包围。第二换能器12的第三电极线15和第四电极线16被第二敏感层18包围。第一敏感层17具有到环境气体21的界面19。第二敏感层18具有到环境气体21的界面20。环境气体21包括待检测的参数，例如水分子，即相对湿度，或另一目标气体。
在本实施例中，第一换能器11的第一电极线13和第二电极线14形成叉指电容器。对于相对湿度检测，聚合物17、18被配置为经由界面19和20从环境气体21吸收水分子。为此，该材料的介电常数明显低于水的介电常数。在吸收之后，第一敏感层17和第二敏感层18的介电特性，即有效介电常数被修改。这导致在第一换能器11的第一电极线13与第二电极线14之间以及在第二换能器12的第三电极线15与第四电极线16之间的测量电容以可检测的方式改变。在本实施例中，电容的变化与环境气体21的相对湿度成比例。
图2A至2E示出了本实施例的制造方法的示例步骤。在衬底10上实现叉指状的电极线13至16之后(图2A)，施加(图2B)第一材料并对其进行结构化(图2C)以形成嵌入第一电极线13和第二电极线14的第一敏感层17。然后，施加(图2D)第二材料并对其进行结构化(图2E)以形成嵌入第三电极线15和第四电极线16的第二敏感层18，如图2D至2E所示。
作为上述叉指电容器的示例的替代，传感器装置1的另一个示例性实施例包括作为第一换能器和第二换能器的平行板电容器，如图1C所示。在这种设置中，两个平行板电极通过电极之间的介电材料，例如聚合物形成相应的电容器。
对于本实施例的制造，在衬底10上实现第一电极线13和第三电极线15之后，施加第一材料并对其进行结构化以形成第一敏感层17。然后，施加第二材料并对其进行结构化以形成第二敏感层18。最后，施加第二电极线14和第四电极线16并对其进行结构化以最终完成第一平行板换能器11和第二平行板换能器12。
由于材料在相对湿度范围内示出了有效介电常数的不同比例，在图1A至1C所示的示例性实施例中，采用两种不同的电介质作为第一敏感层和第二敏感层17和18。例如，这两种材料能够被配置为使得它们分别在不同的相对湿度范围内具有其峰值灵敏度。使用本实施例能够在较宽的湿度范围内实现准确测量。
在替代实施例中，用于叉指式电极布局的第一敏感层17和第二敏感层18可以由相同的介电材料构成，但是具有不同的厚度，如图3A和3B所示。
图4A至4D示出了本实施例的制造方法的示例步骤。在衬底10上实现叉指式电极线13至16之后(图4A)，施加(图4B)介电材料并对其进行结构化(图4C)以形成嵌入第一电极线13和第三电极线14的第一敏感层17的第一部分。然后，再次施加相同的介电材料并对其进行结构化(图4D)以形成包围第三电极线15和第四电极线16的第二敏感层18以及第一敏感层17的第二部分两者。
类似于图1C中描述的示例，平行板电容器设计也可以被用于具有不同厚度的实施例，如图3C所示。平行板设计的制造步骤遵循图1C中描述和示出的示例。
电容式换能器的响应时间与其厚度成比例。这意味着，电容式换能器中的敏感层越薄，可以更好地适应相对湿度的快速变化。据此，敏感层的厚度的下边界由电极的电场线开始失去敏感层的约束的点给出。在这种情况下，电容的测量容易受到表面效应的影响，成为误差源。例如，在所述实施例中，薄敏感层的厚度的典型尺寸为大约几微米，从而允许以大约200ms的测量时间以足够的精度来测量电容。这比相对湿度的通常发生变化的时间更短。
例如，传感器装置1可以包括具有将标准厚度的聚合物作为敏感层17的第一换能器11，例如几微米、例如4-5微米厚，同时第二敏感层18明显更薄，例如小于3微米。
因此，第一换能器11的测量产生了相对湿度的高精度测量，而第二换能器12的快速测量使得能够跟踪这个量的快速变化。
图5示出了单片传感器装置，该单片传感器装置包括在衬底10(例如芯片衬底)上的第一电容式换能器11和第二电容式换能器12以及读出电路30。读出电路30电耦合到第一电极线13、第二电极线14、第三电极线15和第四电极线16。读出电路30包括电容-数字转换器31，简称转换器。转换器31电耦合到第一电极线、第二电极线、第三电极线和第四电极线13至16。读出电路30还包括数字处理器32，该数字处理器在其输入侧耦合到转换器31。读出电路30还包括存储器33，该存储器耦合到数字处理器32。此外，读出电路30包括开关装置34。开关装置34的控制输入耦合到数字处理器32的输出。开关装置34包括第一转换开关35，该第一转换开关具有连接到第一电极线13的第一输入、连接到第三电极线15的第二输入以及连接到转换器31的第一输入36的输出。此外，开关装置34包括第二转换开关37，该第二转换开关具有连接到第二电极线14的第一输入、连接到第四电极线16的第二输入以及连接到转换器31的第二输入38的输出。
在测量过程的第一阶段中，第一电极线13经由第一转换开关35耦合到转换器31的第一输入36，而第二电极线14经由第二转换开关37耦合到转换器31的第二输入38。转换器31生成第一测量信号，该第一测量信号是在第一电极线13与第二电极线14之间的电容的函数。在测量的第二阶段中，第三电极线15经由第一转换开关35耦合到转换器31的第一输入36，而第四电极线16经由第二转换开关37耦合到转换器31的第二输入38。转换器31生成第二测量信号，该第二测量信号是在第三电极线15与第四电极线16之间的电容的函数。第一测量信号和第二测量信号被提供给数字处理器32。
在未示出的替代实施例中，第二转换开关37的输出被连接到参考电位端子。
在未示出的替代实施例中，第二电极线14和第四电极线16被直接连接到参考电位端子。在这种实施例中省略第二转换开关37。
数字处理器32在输出39处生成结果信号。结果信号可以被实现为湿度信号。湿度信号提供关于环境气体21中的相对湿度的信息。结果信号由数字处理器32使用第一测量信号和第二测量信号以及存储在存储器33中的数据确定。存储器33可以存储函数或查找表的参数，这些参数被用于使用第一测量信号和第二测量信号作为输入来计算结果信号。函数或查找表的参数可以存储在存储器33的非易失性块中，例如电可擦除可编程只读存储器(缩写的EEPROM)或一次性可编程存储器(缩写为OTP)。
在包括开关装置34的读出电路30的上述情况下，第一测量信号和第二测量信号在不同的阶段生成，如上所述。这意味着它们是在不同的时间点生成的，并且在这种情况下，数字处理器32可以被配置为在存储器33的易失性块中存储中间值，例如第一测量信号和第二测量信号。
由于电容式换能器的测量时间短，例如如上所述约为100-200ms，与相对湿度的典型变化相比，在本实施例中，第一测量信号和第二测量信号的交替生成是足够的。相对湿度的典型变化发生在数秒的时间尺度上。
在未示出的实施例中，读出电路被配置为同时生成第一测量信号和第二测量信号。
结果信号能够例如是具有存储在存储器33中的加权因子的加权算术平均值。该方法特别被用于图1A至1C中描述的实施例，其中第一敏感层和第二敏感层17、18使用不同的材料，以便将第一换能器11和第二换能器12设计成对某些相对湿度范围具有选择精度。例如，第一换能器11可以被设计为在高相对湿度下敏感，而第二换能器12可以在低相对湿度下敏感，如图6A和6B所示。
图6A示出了相对于相对湿度的第一示例性换能器11的电容的测量(圆圈)以及拟合41(实线)。根据这个拟合，通过推导获得电容行为的斜率42，该斜率表示第一换能器11的灵敏度。在本示例中，第一换能器11在高相对湿度下更灵敏。示例性的第二换能器12的类似测量在图6B中示出为电容与相对湿度43及其斜率44的关系。与第一换能器11相比，在这种情况下，第二换能器12在低相对湿度下更灵敏。
图7A示出了根据上述测量所确定的组合系数，即加权因子。线示出了为各个换能器11、12所确定的系数51、52。利用这些系数，可以借助于数字处理器32将从第一测量信号和第二测量信号得到的结果信号计算为加权算术平均值，以使相对湿度测量的信噪比最大化。
图7B示出了第一换能器11和第二换能器12的信噪比(SNR)的结果精度53、54，以及在通过加权算术平均将第一测量信号和第二测量信号组合之后的SNR 55。在整个相对湿度范围内，结果信号的SNR大于第一和第二测量信号的SNR。特别地，在相对湿度水平约为50％时，SNR的增益在本示例中为2倍。
在一些实施例中，结果信号通过数字处理器32生成，重点在于补偿漂移特性和/或噪声特性中的差异。在这种情况下，存储器33中的数据可以包括用于第一滤波函数和第二滤波函数的查找表或参数。
图8A示出了第一换能器11和第二换能器12相对于频率的典型示例性噪声特性和漂移特性。特别地，示出了各个换能器11、12的漂移与频率的关系61和63及其噪声与频率的关系62、64。通常，电容式换能器的漂移仅在低速率，即低频率下发生，而它们容易受到与频率无关的白噪声的影响。
遵循示例性的第一换能器11和第二换能器12的特性，确定第一滤波函数和第二滤波函数以便最大化相对于频率的信噪比。图8B示出了为各个换能器确定的第一滤波函数65和第二滤波函数66。由于其较小的漂移，第一换能器11在低频率下是优选的，而由于其较低的噪声，第二换能器12在高频率下给出更好的结果。
图8C示出了各个换能器相对于频率的SNR 67和68，以及在通过应用第一滤波函数和第二滤波函数生成结果信号之后得到的SNR 69。
在替代实施例中，特别是在图3A至3C中描述的那种实施例中，其中将不同厚度的聚合物用作第一敏感层17和第二敏感层18，第一滤波函数和第二滤波函数能够分别应用于第一测量信号和第二测量信号，以通过数字处理器32生成结果信号。
在这种实施例中，第一换能器11能够例如具有作为第一敏感层17的标准厚度的聚合物，并且因此在有限的带宽下提供准确测量，而第二换能器12可以具有作为敏感层18的薄聚合物，并且提供快速测量，即能够跟踪相对湿度的快速变化。
图9示出了针对这种实施例所确定的各个换能器的第一滤波函数71和第二滤波函数72的示例，其目的是在相关频率上增加结果信号的SNR。该过程类似于上述情况，其中考虑了第一换能器11和第二换能器12的漂移和噪声特性。
附图标记
1 传感器装置
10 衬底
11 第一电容式换能器
12 第二电容式换能器
13 第一电极线
14 第二电极线
15 第三电极线
16 第四电极线
17 第一敏感层
18 第二敏感层
19 第一界面
20 第二界面
21 环境气体
30 读出电路
31 电容-数字转换器
32 数字处理器
33 存储器
34 开关装置
35 第一转换开关
36 第一输入
37 第二转换开关
38 第二输入
39 输出
41 第一换能器11的电容测量
42 电容测量41的斜率
43 第二换能器12的电容测量
44 电容测量43的斜率
51 第一换能器11的组合系数
52 第二换能器12的组合系数
53 第一测量信号的信噪比与相对湿度的关系
54 第二测量信号的信噪比与相对湿度的关系
55 结果信号的相对湿度与信噪比的关系
61 第一换能器11的漂移
62 第二换能器12的漂移
63 第一换能器11的噪声
64 第二换能器12的噪声
65 用于第一测量信号的滤波函数
66 用于第二测量信号的滤波函数
67 第一测量信号的频率与信噪比的关系
68 第二测量信号的频率与信噪比的关系
69 结果信号的频率与信噪比的关系
71 用于第一测量信号的滤波函数
72 用于第二测量信号的滤波函数
Claims (14)
1.一种单片气体传感器装置(1)，包括
-具有第一换能器(11)和第二换能器(12)的传感器，所述第一换能器包括第一敏感层(17)，所述第二换能器包括第二敏感层(18)；
-其中，所述第一敏感层(17)和第二敏感层(18)在至少一种特性上彼此不同；以及
-读出电路(30)，其根据所述第一换能器(11)和第二换能器(12)生成第一测量信号和第二测量信号；
其中，所述传感器装置(1)被配置为湿度传感器装置，并且所述第一敏感层(17)和第二敏感层(18)被配置为吸收水分子，
其中，所述读出电路(30)包括存储器(33)，并且所述读出电路被配置为提供作为第一测量信号和第二测量信号以及在存储器(33)中存储的数据的预定函数的结果信号，
其中，在存储器(33)中存储的数据包括加权因子，所述加权因子是第一测量信号和/或第二测量信号的函数，并且被用于生成作为第一测量信号和第二测量信号的加权平均值的结果信号，
其中，对于第一测量信号RH1和第二测量信号RH2使用相等权重，以获得相对湿度的初始估计值RHinit，
并且使用初始估计值RHinit，通过以下公式获得相对湿度RH的更新的估计值：
RH＝C1(RHinit)RH1+C2(RHinit)RH2，
其中，C1(RHinit)是第一系数，并且取决于相对湿度，C2(RHinit)是第二系数，并且取决于相对湿度。
2.根据权利要求1所述的传感器装置(1)，其中，所述第一敏感层(17)和第二敏感层(18)由不同的材料构成。
3.根据权利要求1或2所述的传感器装置(1)，其中，所述第一敏感层(17)和第二敏感层(18)具有不同的厚度。
4.根据权利要求1或2所述的传感器装置(1)，其中，所述第一换能器(11)和第二换能器(12)通过精度和/或灵敏度彼此不同。
5.根据权利要求1或2所述的传感器装置(1)，其中，所述第一换能器(11)和第二换能器(12)被配置为使其通过响应速率彼此不同。
6.根据权利要求1或2所述的传感器装置(1)，其中，所述读出电路(30)被配置为提供作为第一测量信号和第二测量信号的预定函数的结果信号。
7.根据权利要求1所述的传感器装置(1)，其中，在存储器(33)中存储的数据包括第一滤波函数和第二滤波函数，所述第一滤波函数和第二滤波函数应用于第一测量信号和第二测量信号以生成结果信号。
8.根据权利要求7所述的传感器装置(1)，其中，所述第一滤波函数和第二滤波函数取决于第一换能器(11)和第二换能器(12)的噪声特性和/或漂移特性。
9.根据权利要求1或2所述的传感器装置(1)，其中，所述第一换能器(11)和第二换能器(12)被设置在衬底(10)上。
10.根据权利要求1或2所述的传感器装置(1)，其中，所述第一换能器(11)和第二换能器(12)是电容器。
11.根据权利要求10所述的传感器装置(1)，其中，所述电容器是叉指式电容器或平行板电容器。
12.一种用于制造单片气体传感器装置(1)的方法，所述方法包括
-在衬底(10)上制造第一换能器(11)，所述第一换能器(11)包括第一敏感层(17)；以及
-在衬底(10)上制造第二换能器(12)，所述第二换能器(12)包括第二敏感层(18)；
-其中，所述第一敏感层(17)和第二敏感层(18)在至少一种特性上彼此不同；
其中，所述气体传感器装置(1)被制造为湿度传感器装置，并且所述第一敏感层(17)和第二敏感层(18)被制造为吸收水分子，
-在所述衬底(10)上制造读出电路(30)，其中所述读出电路(30)配置为基于第一换能器(11)和第二换能器(12)生成第一测量信号和第二测量信号；
其中，所述读出电路(30)包括存储器(33)，并且所述读出电路被配置为提供作为第一测量信号和第二测量信号以及在存储器(33)中存储的数据的预定函数的结果信号，
其中，在存储器(33)中存储的数据包括加权因子，所述加权因子是第一测量信号和/或第二测量信号的函数，并且被用于生成作为第一测量信号和第二测量信号的加权平均值的结果信号，
并且，对于第一测量信号RH1和第二测量信号RH2使用相等权重，以获得相对湿度的初始估计值RHinit，
并且使用初始估计值RHinit，通过以下公式获得相对湿度RH的更新的估计值：
RH＝C1(RHinit)RH1+C2(RHinit)RH2
其中，C1(RHinit)是第一系数，并且取决于相对湿度，C2(RHinit)是第二系数，并且取决于相对湿度。
13.一种用于从电容式气体传感器装置生成结果信号的方法，所述电容式气体传感器装置具有带有第一敏感层(17)的第一换能器(11)和带有第二敏感层(18)的第二换能器(12)，
其中，所述气体传感器装置(1)被配置为湿度传感器装置，并且
其中所述第一敏感层(17)和第二敏感层(18)被配置为吸收水分子，并且第一敏感层(17)和第二敏感层(18)在至少一种特性上彼此不同，
所述方法包括：
-使用所述第一换能器(11)生成第一测量信号；
-使用所述第二换能器(12)生成第二测量信号；
-生成作为第一测量信号和第二测量信号以及在存储器(33)中存储的数据的预定函数的结果信号，
其中，所述数据包括加权因子，并且所述结果信号是通过使用所述加权因子得到的所述第一测量信号和第二测量信号的加权平均值，
其中，对于第一测量信号RH1和第二测量信号RH2使用相等权重，以获得相对湿度的初始估计值RHinit，
并且使用初始估计值RHinit，通过以下公式获得相对湿度RH的更新的估计值：
RH＝C1(RHinit)RH1+C2(RHinit)RH2
其中，C1(RHinit)是第一系数，并且取决于相对湿度，C2(RHinit)是第二系数，并且取决于相对湿度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述数据包括第一滤波函数和第二滤波函数，通过将所述第一滤波函数应用于所述第一测量信号并将所述第二滤波函数应用于所述第二测量信号来生成所述结果信号。
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