CN112033584B - 用于确定压力传感器的可靠性的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及用于确定压力传感器的可靠性的方法和系统。压力传感器可以监测第一电阻器的第一电阻值和第二电阻器的第二电阻值。第一电阻器和第二电阻器可以是压力传感器的感测组件的感测元件。压力传感器可以基于第一电阻值和第二电阻值之间的差满足阈值来确定来自感测组件的测量结果是不可靠的。压力传感器可以基于确定来自感测组件的测量结果不可靠来执行与压力传感器相关联的动作。

Description

用于确定压力传感器的可靠性的方法和系统
背景技术
压力传感器是能够感测压力的量并提供表示所感测的压力的量 的信号的设备。压力传感器可以是例如微机电系统(MEMS)传感器， 该微机电系统(MEMS)传感器包括以柔性膜的形式的压敏机械结构。 膜被耦合到电换能器系统(例如，基于电容检测或压阻)以便提供压 力感测功能。
发明内容
根据一些实现，压力传感器可以包括：一个或多个存储器；以及 一个或多个处理器，该一个或多个处理器通信地耦合到一个或多个存 储器，该一个或多个处理器用于：从感测组件接收测量结果，其中感 测组件包括第一电阻器和第二电阻器；确定第一电阻器的第一电阻值 和第二电阻器的第二电阻值；基于第一电阻值与第二电阻值之间的 差，确定测量结果可靠的概率；以及基于测量结果可靠的概率，执行 与测量结果或压力传感器相关联的动作。
根据一些实现，系统可以包括：感测组件，该感测组件包括柔性 膜和惠斯通电桥电路；以及传感器控制器，该传感器控制器被配置为： 基于将惠斯通电桥电路的端子与电压源和接地迭代地偏置，监测惠斯 通电桥电路的第一电阻器的第一电阻值和惠斯通电桥电路的第二电 阻器的第二电阻值；基于第一电阻值与第二电阻值之间的差，确定柔 性膜的状态，其中状态指示来自感测组件的测量结果是否可靠；以及 基于状态来执行与感测组件相关联的动作。
根据一些实现，方法可以包括：监测第一电阻器的第一电阻值和 第二电阻器的第二电阻值，其中第一电阻器和第二电阻器是压力传感 器的感测组件的感测组件；基于第一电阻值与第二电阻值之间的差满 足阈值，确定来自感测组件的测量结果不可靠；以及基于确定来自感 测组件的测量结果不可靠，执行与压力传感器相关联的动作。
附图说明
图1A-图1E是本文描述的一个或多个示例实现的示图。
图2是其中可以实现本文描述的系统和/或方法的示例环境的示 图。
图3是图2的一个或多个设备的示例组件的示图。
图4-图6是用于确定压力传感器的可靠性的示例过程的流程图。
具体实施方式
示例实现的以下详细描述参考附图。不同附图中的相同附图标记 可以标识相同或相似的元件。
因为空气(或其他物质)必须能够与压敏机械结构相互作用以便 对于压力传感器执行与环境相关联的压力感测，所以(例如，具有柔 性膜的)微机电系统(MEMS)压力传感器的压敏机械结构通常暴露 于环境中。然而，在某些应用中，环境包括对压力传感器的准确性和 可靠性造成不利影响的物质。例如，环境可能包括污染物(例如，污 垢颗粒、低粘度液体等)，污染物可能污染压力传感器的压敏机械结 构(例如，由于压敏机械结构上存在或积聚污染物)。该污染导致压 力传感器提供不准确和不可靠的压力测量结果。汽车应用(例如，轮 胎压力监测系统(TPMS)应用或安全气囊传感器应用)就是其中可 能出现这种污染问题的应用示例。
解决压力传感器的污染的现有技术被设计为防止污染。例如，在 某些情况下，可以将凝胶施加到压敏机械结构以便试图防止污染。作 为另一示例，可以将污染物储集器集成到压力传感器中，以试图防止 污染(例如，通过在污染物储集器中捕获物质)。但是，这些现有技 术仅被设计为防止污染，而不能实际检测污染。因此，如果这些现有 技术故障或无效，则无法检测污染。此外，这些现有技术增加了压力 传感器的成本和复杂性(例如，通过需要施加凝胶、通过需要包括储 集器等)。
本文描述的一些实现提供了压力传感器的传感器控制器，传感器 控制器能够监测压力传感器的状态。例如，状态可以指示或表示压力 传感器是否被污染和/或能够提供可靠的压力测量结果。在一些实现 中，如下所述，基于检测在压力传感器的柔性膜的某些位置处所聚集 的压力，压力传感器确定压力传感器是否被污染。在一些实现中，传 感器控制器可以基于压力传感器的状态(和/或基于压力传感器是否被 确定为被污染)来选择性地执行动作。
以这种方式，压力传感器的传感器控制器(和/或与压力传感器相 关联的电子控制单元(ECU))可以确定压力传感器的压力测量结果 是否可靠和/或可以用于准确地确定环境的压力(例如，轮胎的压力、 房间的压力、室外压力等)。因此，压力传感器和/或与压力传感器相 关联的ECU可以不依赖于错误的压力测量结果，该错误的压力测量 结果可能导致损坏利用压力测量结果执行一个或多个操作(例如，控 制交通工具、包含压敏室或环境、检测环境特性等)的一个或多个系 统。
图1A-图1E是本文描述的一个示例实现100的示图。在示例实 现100中，压力传感器包括：在MEMS管芯上的感测组件、和提供 参考压力的气密腔。此外，压力传感器可以包括传感器控制器和/或与 其相关联，该传感器控制器与感测组件通信地耦合。
如本文中所述，感测组件可以包括具有多个电阻器R1至R4(单 独地被称为“电阻器”并且统称为“电阻器”)的柔性膜。电阻器可 以以图案布置在柔性膜之上或之内，以允许与电阻器相关联的测量结 果(例如，电压测量结果、电阻测量结果、电导率测量结果等)被用 于确定施加到柔性膜的压力(其可以对应于压力传感器的环境的压 力)和/或压力传感器的状态(例如，压力传感器是否被污染、压力传 感器是否可以提供可靠的测量结果等)。根据一些实现，电阻器被配 置在惠斯通电桥电路中。
如本文所述，电阻器可以是可变电阻器，该可变电阻器被配置为 具有基于电阻器和/或柔性膜的屈曲的电阻(其在本文中可以称为“电 阻”和/或“电阻值”(例如，以欧姆(Ω)为单位的电阻值)。因此， 随着柔性膜屈曲，电阻器的电阻可以对应地发生变化。这样，感测组 件被配置为使得向柔性膜施加或从柔性膜汲取的电压影响电阻器的 电阻。
如图1A和附图标记110所示，压力传感器的感测组件仅接收待 由压力传感器测量的来自环境的大气的环境压力。换言之，在这种情 况下，感测组件未被污染物污染。因此，施加到感测组件的压力可以 跨柔性膜相对均一(例如，均等地分布)。在这种情况下，感测组件 的电阻器被配置在柔性膜之上或之内，使得R1和R4的电阻(沿柔 性膜的x轴在图1A中示出)相等(如由R2和R3的阴影图案所指示), 和/或R2和R3的电阻(沿柔性膜的y轴在图1A中示出)相对相等 (如R2和R3的阴影图案所指示)。因此，当传感器控制器确定R1 和R4相等和/或R2和R3相等时，传感器控制器可以确定压力传感器 (或压力传感器的状态)是可靠的(例如，能够如所设计的运行)。 类似地，如果传感器控制器确定R1和R2的比率类似于R3和R4的 比率(和/或R1和R3的比率类似于R2和R4的比率)，则传感器控 制器可以确定压力传感器是可靠的。如本文中所使用的，当对应电阻 值之间的差在阈值(例如，该阈值可以对应于工业标准、制造公差、 感测组件的校准等)之内时，电阻(或电阻比率)可以被认为“相等”。 当传感器控制器确定压力传感器可靠时，传感器控制器可以确定：压 力传感器可靠(例如，能够提供可靠的测量结果)、来自压力传感器 的测量结果可靠、未被污染(或损坏)等。
尽管在图1A中示出了电阻器，其中R1和R4沿x轴对齐且R2 和R3沿y轴对齐，但是在其他示例中，电阻器可以不同地定位。例 如，如图1B所示，电阻器可以沿y轴对齐，而x轴可以用作对称轴， 其中R1和R4与x轴等距，R2和R3与x轴等距。因此，如图所示， 当对柔性膜施加均一的压力时，R1和R4的电阻将相对相等，而R2 和R3的电阻将相对相等。类似地，在一些实现中，电阻器可以沿x 轴对齐，并且y轴可以用作对称轴。在一些实现中，多个惠斯通电桥电路可以被包括在柔性膜内(例如，以各种配置)，并且根据本文描 述的示例进行单独地分析。
以这种方式，示例实现100的压力传感器可以被配置为：当仅环 境压力被施加到压力传感器的感测组件时(或者当压力被均一地施加 到感测组件时)，提供可靠的压力测量结果。
进一步如图1A和附图标记120所示，感测组件正在接收环境压 力(压力传感器被配置用于测量)和由污染物引起的污染物压力(示 出为“C”)。污染物可以是颗粒(例如，灰尘颗粒、污垢颗粒等)、 液体(例如，水滴或其他类型的液体)、柔性膜的损坏部分等。因此，总压力(例如，环境压力和污染物压力的组合)可能导致压力传感器 生成和/或提供不可靠的和/或错误的测量结果(或传感器读数)。由 于压力传感器要提供与环境大气(环境压力)相对应的测量结果，但 是所提供的测量结果将与环境压力和污染物压力的组合相对应，所以 这样的测量结果可能是错误的。
如本文所述，压力传感器(和/或与压力传感器相关联的ECU) 可以被配置为监测感测组件的状态(例如，污染状态、可操作性状态 等)(例如，以检测与压力传感器相关联的任何污染物)，以确定压 力传感器是否能够提供可靠的测量结果(例如，准确的测量结果)和 /或测量结果可靠的概率。例如，如所示，污染物压力聚集在柔性膜的 一部分上，因此，压力(总压力)跨柔性膜不均一地分布。压力跨感 测组件的这种不均一分布可能导致电阻器具有异常电阻(例如，R1 ≠R4，R2≠R3，R1和R3的比率不同于R2和R4的比率等)。因此， 压力传感器可以基于所确定的电阻器的电阻，针对这种污染物压力来 监测感测组件。
以这种方式，压力传感器可以监测和/或确定压力传感器的状态， 以确定压力传感器是否不可靠。当传感器控制器确定压力传感器不可 靠时，传感器控制器可以确定：压力传感器不可靠(例如，无法提供 可靠的测量结果)、来自压力传感器的测量结果不可靠、压力传感器 被污染等。
如图1C所示，感测组件的电阻器被配置在惠斯通电桥电路中， 惠斯通电桥电路经由端子V1至V4通信地耦合到传感器控制器。惠 斯通电桥电路的电阻器可以物理地位于图1A、图1B等中所示的柔性 膜之上或之内。如所示，R1和R2在端子V1处被耦合；R2和R3在 端子V2处被耦合；R4和R3在端子V3处被耦合，并且R1和R3在 端子V4处被耦合。如本文所述，R1和R4可以被认为是相对对 (opposite pair)，并且R2和R3可以被认为是相对对。例如，在惠斯通电桥电路中，R1和R4可以认为彼此相对(例如，R1和R4未经 由同一端子耦合)，而在惠斯通电桥电路中，R2和R3可以被认为彼 此相对(例如，R2和R3未被耦合到同一端子)。此外，R1和R4可 以被认为相对于柔性膜的维度彼此相对(朝向x轴的相对端)，并且 R2和R3可以被认为相对于柔性膜的另一维度彼此相对(朝向y轴的 相对端)。例如，如图1B所示，电阻器对可以被认为相对于感测组 件和/或柔性膜的对称轴(例如，图1B的x轴)彼此相对。
如图1C和附图标记130进一步所示，传感器控制器可以从感测 组件获得压力测量结果(或压力读数)。压力测量结果可以通过向端 子V4和接地端子V2提供电压(例如，与传感器控制器相关联的漏 极电压(VDD))，并确定端子V1和V3处的电压测量结果来获得。 在这种情况下，压力测量结果VP可以对应于V1和V3之间的差(例 如，
Figure BDA0002520774400000061
)，该差基于R1到R4的电阻。如本文所述，电压 差VP可以被映射到对应压力值，该对应压力值指示由传感器控制器 测量和/或确定的大气压力。
以这种方式，传感器控制器可以基于感测组件的电压测量结果和 /或电阻器的电阻来确定和/或获得压力测量结果。
如图1C和附图标记140进一步所示，传感器控制器可以确定压 力传感器的状态(例如，感测组件的状态、柔性膜的状态等)。如本 文所述，状态可以基于感测组件是否被污染来表示感测组件是否可 靠。附加地或备选地，状态可以指示来自传感器控制器的测量结果是 否可靠。例如，基于接收测量结果，传感器控制器可以确定压力传感 器的状态，并且如果状态指示压力传感器可靠(或可靠)，则传感器 控制器可以确定测量结果可靠。另一方面，如果状态指示压力传感器 不可靠(或不可靠)(例如，由于存在与感测组件相关联的污染物)， 则传感器控制器可以确定测量结果不可靠。
如本文所述，为了确定压力传感器的状态，传感器控制器可以确 定电阻器的电阻，并对电阻器中的至少两个电阻器进行比较。例如， 传感器控制器可以对相对的电阻器对的电阻(例如，R1和R4的电阻 和/或R2和R3的电阻)进行比较。在这种情况下，如果电阻之间的 差大于阈值(和/或如果其中一个电阻在另一电阻的阈值百分比之外)， 则传感器控制器可以确定压力传感器不可靠(例如，由于感测组件被 污染)，并且如果电阻之间的差小于阈值(和/或如果其中一个电阻在 另一电阻的阈值百分比之内)，则传感器控制器可以确定压力传感器 是可靠的。附加地或备选地，传感器控制器可以类似地对电阻器对的 一个或多个比率(例如，R1和R2的电阻比率与R3和R4的电阻比 率，R1和R3的电阻比率与R2和R4的电阻比率等)进行比较，并 基于一个或多个比率之间的任何差来确定状态。
由于电阻器被配置在惠斯通电桥电路中，所以传感器控制器可以 执行多个计算来确定每个电阻器的单独电阻值。例如，当经由第一电 阻器的端子来测量惠斯通电桥电路的第一电阻器(R1)的电阻时，第 一电阻器与惠斯通电桥电路的其余三个电阻器(R2、R3、R4)并联， 该其余三个电阻器(R2、R3、R4)串联。因此，第一电阻器(R1) 的电阻值受到串联的其余三个电阻器的电阻的影响。因此，传感器控 制器可能无法简单地经由电阻器的端子来测量跨电阻器的电阻。更具 体地，为了确定R1的电阻，因为R2、R3和R4也跨端子V1和V4，所以传感器控制器可能无法测量跨端子V1和V4的电阻。因此，传 感器控制器可以基于确定电阻器的对应电导(或电导值)来确定电阻 器的电阻。
如图1C和附图标记140a进一步所示，传感器控制器可以将偏置 电压施加到惠斯通电桥电路的端子和/或将其接地，以确定惠斯通电桥 电路的多个电阻测量结果。例如，通过向端子V1到V4中的一个或 多个端子提供电压并使其接地而确定的电阻测量结果RX可以通过以 下方式来确定：
Figure BDA0002520774400000081
其中RX是并联的电阻器Ri和Rj的电阻，其中Ri和Rj是电阻器R1 至R4中的两个电阻器。为了确定电阻器的电导，如所示，传感器控 制器可以根据测量结果A至D中指示的电压偏置和接地来确定电阻 测量结果RA至RD。此外，电阻器的电导G对应于电阻器的电阻R 的倒数(G＝1/R)。
如图1D和附图标记140b所示，电导测量结果GA至GD分别对 应于电阻测量结果RA至RD的倒数。此外，如附图标记140c所示， 电导测量结果可以对应于电导测量结果的对应电阻器的相应电导的 相应总和。如附图标记140d所示，可以形成与电导测量结果GA至 GD相关联的线性系统(由矩阵“H”表示)来确定电阻器R1至R4 的相应电导G1至G4。例如，矩阵的第一行(“1 0 1 0”)表示用于 计算GA(G1和G3)的电导值，矩阵的第二行(“1 1 0 0”)表示用于计算GB(G1和G2)的电导值，矩阵的第三行(“0 1 0 1”)表示 用于计算GC(G2和G4)的电导值，以及矩阵的第四行(“1 0 0 1”) 表示用于计算GD(G1和G4)的电导值。此外，矩阵“H”可以取逆 (例如，因为det(H)＝2)。
如图1D和附图标记140e进一步所示，可以结合电导测量结果 GA至GD，根据逆矩阵“H”来确定电导值G1至G4。如附图标记140f 所示，可以根据电导值G1至G4来确定电阻R1至R4。
如图1E和附图标记140g所示，传感器控制器可以对R1和R4 的电阻和/或R2和R3的电阻进行比较。如附图标记140h所示，如果 R1和R4之间的差为零和/或如果R2和R3之间的差为零(或在零的 阈值内)，则传感器控制器可以确定压力传感器(或感测组件)是可 靠的。此外，如本文所述，传感器控制器可以确定来自压力传感器的 测量结果(例如，最近获得或接收到的测量结果)是可靠的和/或较高 概率是可靠的。在这样的情况下，传感器控制器可以提供和/或使得压 力传感器的压力测量结果能够被输出(例如，输出到用户接口、控制 设备等)，以允许根据压力测量结果来执行一个或多个动作(例如， 显示压力测量结果、使用压力测量结果来控制与压力传感器相关联的 系统的操作等)。
如图1E和附图标记140i进一步所示，如果R1和R4之间的差不 为零和/或如果R2和R3之间的差不为零(或在零的阈值之外(例如， (小于或大于零的阈值))，则传感器控制器可以确定压力传感器(或 感测组件)不可靠。此外，如本文所述，传感器控制器可以确定压力 传感器(或感测组件)被污染和/或来自压力传感器的测量结果(例如， 最近获得或接收到的测量结果)不可靠和/或较低概率是可靠的。在这 种情况下，传感器控制器可以向用户接口发送通知，以指示：压力传 感器不可靠、污染物可能与柔性膜接触、测量结果可能不准确和/或不 可靠等。附加地或备选地，传感器控制器可以禁用感测组件(例如， 通过关断感测组件、通过断开到感测组件的电源等)。在一些实现中， 如本文所述，传感器控制器可以继续监测和/或确定电阻器的电阻，以 确定感测组件何时或是否不再被污染和/或压力传感器是否再次变得 可靠。
根据一些实现，传感器控制器可以基于R1和R4的电阻之间的差 和/或基于R2和R3的电阻之间的差，确定来自压力传感器的测量结 果的可靠性的概率。例如，传感器控制器可以使用将可靠性的概率映 射到R1和R4之间的对应差、R2和R3之间的对应差和/或R1和R4之间的差以及R2和R3之间的差的组合的映射。
以这种方式，传感器控制器可以监测和确定压力传感器的感测组 件是否被污染和/或能够提供可靠的测量结果。
如上所示，仅作为一个或多个示例来提供图1A-图1E。其他示例 可以与关于图1A至图1E描述的示例不同。
图2是其中可以实现本文描述的系统和/或方法的示例系统200 的示图。如图2所示，系统200可以包括一个或多个压力传感器210 (单独被称为“压力传感器210”并且统称为“压力传感器210”) 和电子控制单元(ECU)220。系统200的组件可以经由有线连接、 无线连接或有线和无线连接的组合来互连。在一些实现中，系统200 可以对应于轮胎压力监测系统(TPMS)。
压力传感器210可以包括被配置为接收、生成、确定和/或提供表 示环境压力的压力测量结果的一个或多个设备、元件和/或电路。例如， 压力传感器210可以包括柔性膜和/或在惠斯通电桥电路中的多个可 变电阻器(例如，如以上结合示例实现100所描述的)。
在操作期间，如本文所述，基于与可变电阻器相关联的测量结果 (例如，电压测量结果、电阻测量结果、电导测量结果等)，压力传 感器210可以监测压力传感器的可靠性和/或测量与系统200相关联的 大气(例如，目标大气，诸如轮胎的气室、建筑物的房间、室外环境 等)的压力。压力传感器210然后可以将测量结果与映射信息进行比 较，映射信息将测量结果(例如，VP)映射到对应的压力值、对应的 可靠性测量结果(或可靠的概率)等。例如，压力传感器210可以标 识与所测量的压力和/或可靠性测量结果匹配(例如，在阈值内)的、在映射信息中所包括的压力测量结果和/或可靠性测量结果。在该示例 中，压力传感器210可以将大气的压力和/或压力传感器的可靠性确定 为所匹配的映射信息中的压力和/或可靠性。因此，压力传感器210 可以基于比较来确定大气的压力和/或压力传感器的可靠性。
ECU 220包括与接收、处理和/或提供与压力传感器210相关联的 压力信息和/或状态信息相关联的一个或多个电路。例如，ECU 220 可以包括集成电路、控制电路、反馈电路等中的一个或多个电路。ECU 220可以是处理器(例如，微处理器、数字信号处理器、模拟信号处 理器等)。
ECU 220可以从一个或多个压力传感器210(例如，从压力传感 器210的数字信号处理器(DSP))接收输入信号，可以对输入信号 进行处理(例如，使用模拟信号处理器、数字信号处理器等)来生成 输出信号，并且可以向一个或多个其他设备或系统(例如，用户接口、 控制设备、控制系统、监测系统等)提供输出信号。例如，ECU 220 可以从压力传感器210接收一个或多个输入信号，并且可以使用一个 或多个输入信号来生成输出信号，该输出信号包括由压力信号测量的 压力、压力传感器210的状态(或可靠性)等。
在一些实现中，ECU 220可以利用映射信息进行配置，映射信息 与确定系统200的大气的压力和/或压力传感器210的状态相关联。 ECU 220可以将映射信息存储在ECU 220的存储器元件(例如，只读 存储器(ROM)(例如，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))、 随机存取存储器(RAM)和/或另一类型的动态或静态存储设备(例 如，闪存、磁性存储器、光学存储器等))中。映射信息可以包括与 各种环境和/或环境类型的压力相关联的测量信息。映射信息可以包括 针对对应环境中或环境类型的多个压力的这种测量信息。在一些实现中，ECU 220可以在制造过程、与压力传感器210相关联的校准过程、 与压力传感器210相关联的设置过程等期间利用映射信息进行配置。
如本文所述，ECU 220可以根据压力测量结果、可靠性测量结果 和/或所确定的压力传感器210的状态来执行一个或多个动作。例如， ECU 220可以向用户接口(例如，显示器、指示器等)、利用来自压 力传感器210的压力测量结果的控制设备等发送通知。这种通知可以 指示压力传感器210的状态(例如，压力传感器210不可靠、压力传 感器210可能提供不准确或不可靠的测量结果等)、可以指示特定测 量结果不可靠等。在一些实现中，ECU220可以防止压力传感器210 提供测量结果(例如，直到压力传感器210可靠和/或不再被污染)。 例如，ECU 220可以禁用和/或关断压力传感器210(例如，以节省系 统的功率、以节省与接收错误的测量结果相关联的计算资源、以防止 对依赖于错误测量结果的系统造成损坏等)。
在一些实现中，ECU 220可以控制与确定压力传感器210的状态 相关联的频率(例如，基于确定压力传感器210的电阻器对之间的差)。 例如，如果ECU 220根据状态确定压力传感器210被污染，则ECU 220 可以增加迭代地确定压力传感器210的状态的频率，以确定检测到的 污染物何时或是否不再影响压力传感器210的可靠性。附加地或备选 地，如果状态指示压力传感器210是可靠的和/或提供可靠的测量结果 (例如，正常运行或按配置运行)，则ECU 220可以减小迭代地确定 压力传感器的状态的频率。
图2所示的组件的数量和布置作为示例而被提供。实际上，与图 2所示的组件相比，可以存在附加组件、更少的组件、不同的组件或 不同布置的组件。此外，图2中所示的两个或更多组件可以在单个组 件内实现，或者图2中所示的单个组件可以被实现为多个分布式组件。 附加地或备选地，系统200的组件集合(例如，一个或多个组件)可 以执行被描述为由系统200的另一组件集合执行的一个或多个功能。
图3是传感器300的示例元件的示图。传感器300可以对应于图 2的压力传感器210。如图所示，传感器300可以包括感测元件集合 310(在本文中可以被单独称为“感测元件310”或统称为“感测元件 310”)、模数转换器(ADC)320、数字信号处理器(DSP)330、 存储器340和数字接口350。
感测元件310包括用于感测与传感器300相关联的环境的压力的 一个或多个元件。感测元件310可以被放置和/或配置在传感器300 的柔性膜之上和/或之内。此外，感测元件310可以包括可变电阻器， 可变电阻器被配置为具有基于可变电阻器的屈曲量、可变电阻器的位 置等的电阻。因此，随着柔性膜屈曲或移动(例如，由于柔性膜的环 境压力的改变)，感测元件310的电阻可以改变。感测元件310可以 被配置在惠斯通电桥电路中(例如，类似于示例实现100中的电阻器 R1-R4)。在这样的配置中，感测元件310之间的电阻差可以用于确 定压力测量结果和/或感测元件的可靠性来提供准确的压力测量结果。
ADC 320可以包括模数转换器，该模数转换器将来自感测元件集 合310的模拟信号(例如，电压信号)转换为数字信号。例如，ADC 320可以将从感测元件集合310接收的模拟信号转换为待由DSP 330 处理的数字信号。ADC 320可以将数字信号提供给DSP 330。在一些 实现中，传感器300可以包括一个或多个ADC 320。附加地或备选地， ADC 320可以用于(例如，根据来自DSP 330的指令)将偏置电压提 供给感测元件310的一个或多个端子、将感测元件310的一个或多个 端子接地等，以允许传感器300监测感测元件310的可靠性。
DSP 330可以包括数字信号处理设备或数字信号处理设备集。在 一些实现中，DSP330可以从ADC 320接收数字信号并且可以对数字 信号进行处理来形成输出信号(例如，如图2所示去往ECU 220)(例 如，与确定压力传感器210的环境压力相关联的输出信号)。
存储器340可以包括：存储由传感器300使用的信息和/或指令的 只读存储器(ROM)(例如，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))、 随机存取存储器(RAM)和/或另一类型的动态或静态存储设备(例 如，闪存、磁性存储器、光学存储器等)。在一些实现中，存储器340 可以存储与由DSP 330执行的处理相关联的信息。附加地或备选地， 存储器340可以存储针对感测元件集合310的配置值或参数和/或针对 传感器300的一个或多个其他元件(例如，ADC 320或数字接口350) 的信息。
数字接口350可以包括接口，传感器300可以经由该接口从诸如 图2的ECU 220的另一设备接收信息和/或向其提供信息。例如，数 字接口350可以向ECU 220提供由DSP 330确定的输出信号，并且 可以进一步从ECU 220接收信息(例如，控制指令)。ADC 320、 DSP330、存储器340或数字接口350中的一者或多者可以与传感器 300的传感器控制器相关联(例如，包括在传感器控制器内和/或通信 地耦合到传感器控制器)。
作为示例提供了图3所示的元件的数量和布置。在实践中，与图 3中所示的元件相比，传感器300可以包括附加元件、更少的元件、 不同的元件或不同地布置的元件。附加地或备选地，传感器300的元 件集合(例如，一个或多个元件)可以执行被描述为由传感器300的 另一元件集合执行的一个或多个功能。
图4是用于确定压力传感器的可靠性的示例过程400的流程图。 在一些实现中，图4的一个或多个过程框可以由压力传感器(例如， 压力传感器210)执行。在一些实现中，图4的一个或多个过程框可 以由与压力传感器分离或包括压力传感器的另一设备或设备组(例 如，ECU(例如，ECU 220)等)执行。
如图4所示，过程400可以包括从感测组件接收测量结果，其中 感测组件包括第一电阻器和第二电阻器(框410)。例如，如上所述， 压力传感器(例如，使用感测元件310、ADC320、DSP 330、存储器 340、数字接口350等)可以从感测组件接收测量结果。在一些实现中，感测组件包括第一电阻器和第二电阻器。
如图4进一步所示，过程400可以包括：确定第一电阻器的第一 电阻值和第二电阻器的第二电阻值(框420)。例如，如上所述，压 力传感器(例如，使用感测元件310、ADC 320、DSP 330、存储器 340、数字接口350等)可以确定第一电阻器的第一电阻值和第二电 阻器的第二电阻值。
如图4进一步所示，过程400可以包括：基于第一电阻值和第二 电阻值之间的差来确定测量结果可靠的概率(框430)。例如，如上 所述，压力传感器(例如，使用感测元件310、ADC 320、DSP 330、 存储器340、数字接口350等)可以基于第一电阻值和第二电阻值之 间的差来确定测量结果可靠的概率。
如图4进一步所示，过程400可以包括：基于测量结果可靠的概 率来执行与测量结果或压力传感器相关联的动作(框440)。例如， 如上所述，压力传感器(例如，使用感测元件310、ADC 320、DSP 330、 存储器340、数字接口350等)可以基于测量结果可靠的概率来执行与测量结果或压力传感器相关联的动作。
过程400可以包括附加实现，例如，以下描述的和/或结合本文中 其他地方描述的一个或多个其他过程描述的任何单个实现或多个实 现的任何组合。
在第一实现中，第一电阻器和第二电阻器在感测组件的惠斯通电 桥电路中。在第二实现中，单独地或与第一实现组合地，第一电阻器 和第二电阻器被连接到惠斯通电桥电路的相同端子。
在第三实现中，单独地或与第一和第二实现中的一个或多个实现 进行组合地，第一电阻器和第二电阻器位于在感测组件的柔性膜之上 或之内的电路中，并且柔性膜，在屈曲时，被配置为影响第一电阻值 和第二电阻值。
在第四实现中，单独地或与第一至第三实现中的一个或多个实现 进行组合地，当第一电阻值和第二电阻值之间的差在第一阈值之内 时，确定测量结果可靠的概率相对较高，并且当第一电阻值和第二电 阻值之间的差大于第二阈值时，确定测量结果可靠的概率相对较低。
在第五实现中，单独地或与第一至第四实现中的一个或多个实现 进行组合地，基于接收测量结果来确定第一电阻值和第二电阻值。在 第六实现中，单独地或与第一至第五实现中的一个或多个实现进行组 合地，基于第一电阻器的第一电导值和第二电阻器的第二电导值来分 别确定第一电阻值和第二电阻值，并且通过跨第一电阻器和第二电阻 器施加偏置电压来分别确定第一电导值和第二电导值。
尽管图4示出了过程400的示例框，但是在一些实现中，与图4 所示的框相比，过程400可以包括附加框、更少的框、不同的框或不 同布置的框。附加地或备选地，过程400的两个或更多框可以并行执 行。
图5是用于确定压力传感器的可靠性的示例过程500的流程图。 在一些实现中，图5的一个或多个过程框可以由压力传感器(例如， 压力传感器210)来执行。在一些实现中，图5的一个或多个过程框 可以由与压力传感器分离或包括压力传感器的另一设备或设备组(例 如，ECU(例如，ECU 220)等)执行。
如图5所示，过程500可以包括：通过利用电压源和接地迭代地 偏置惠斯通电桥电路的端子，基于第一电阻值和第二电阻值之间的差 来监测惠斯通电桥电路的第一电阻器的第一电阻值和惠斯通电桥电 路的第二电阻器的第二电阻值(框510)。例如，如上所述，压力传 感器(例如，使用感测元件310、ADC 320、DSP 330、存储器340、 数字接口350等)可以通过利用电压源和接地迭代地偏置惠斯通电桥 电路的端子，基于第一电阻值和第二电阻值之间的差来监测惠斯通电 桥电路的第一电阻器的第一电阻值和惠斯通电桥电路的第二电阻器 的第二电阻值。
如图5进一步所示，过程500可以包括：确定柔性膜的状态，其 中状态指示来自感测组件的测量结果是否可靠(框520)。例如，如 上所述，压力传感器(例如，使用感测元件310、ADC 320、DSP 330、 存储器340、数字接口350等)可以基于第一电阻值和第二电阻值之间的差来确定柔性膜的状态。在一些实现中，状态指示来自感测组件 的测量结果是否可靠。
如图5进一步所示，过程500可以包括：基于状态来执行与感测 组件相关联的动作(框530)。例如，如上所述，压力传感器(例如， 使用感测元件310、ADC 320、DSP 330、存储器340、数字接口350 等)可以基于状态来执行与感测组件相关联的动作。
过程500可以包括附加实现，例如，以下描述的和/或结合本文中 其他地方描述的一个或多个其他过程而描述的任何单个实现或多个 实现的任何组合。
在第一实现中，第一电阻器和第二电阻器不连接到惠斯通电桥电 路的相同端子。在第二实现中，单独地或与第一实现进行组合地，当 第一电阻值与第二电阻值之间的差满足阈值时，状态指示测量结果不 可靠，并且当第一电阻值与第二电阻值之间的差不满足阈值时，状态 指示测量结果可靠。
在第三实现中，单独地或与第一和第二实现中的一个或多个实现 进行组合地，当状态指示由于污染物与柔性膜接触而导致测量结果不 可靠时，压力传感器在执行动作时，增加与迭代地偏置惠斯通电桥电 路的端子以监测柔性膜相关联的迭代频率，以允许传感器控制器确定 污染物何时不再与柔性膜接触。
在第四实现中，单独地或与第一至第三实现中的一个或多个实现 进行组合地，当状态指示测量结果不可靠时，压力传感器在执行动作 时用于以下中的至少一项：向用户接口发送通知，以指示污染物可能 与柔性膜接触；指示来自感测组件的测量结果可能不准确；或禁用感 测组件。
在第五实现中，单独地或与第一至第四实现中的一个或多个实现 进行组合地，当状态指示测量结果不可靠时，压力传感器在执行动作 时用于：测量惠斯通电桥电路的第一测量端子的第一电压；测量惠斯 通电桥电路的第二测量端子的第二电压；基于第一电压和第二电压之 间的差，确定与柔性膜的环境相关联的压力测量结果；并执行与压力 测量结果相关联的动作。
在第六实现中，单独地或与第一至第五实现中的一个或多个实现 进行组合地，柔性膜，在屈曲时，被配置为基于第一电阻值或第二电 阻值中的至少一个电阻值的变化来使得惠斯通电桥电路输出不同的 电压值。
尽管图5示出了过程500的示例框，但是在一些实现中，与图5 所示的框相比，过程500可以包括附加框、更少的框、不同的框或不 同地布置的框。附加地或备选地，过程500的两个或更多框可以并行 执行。
图6是用于确定压力传感器的可靠性的示例过程600的流程图。 在一些实现中，图6的一个或多个过程框可以由压力传感器(例如， 压力传感器210)来执行。在一些实现中，图6的一个或多个过程框 可以由与压力传感器分离或包括压力传感器的另一设备或设备组(例 如，ECU(例如，ECU 220)等)来执行。
如图6所示，过程600可以包括：监测第一电阻器的第一电阻值 和第二电阻器的第二电阻值，其中第一电阻器和第二电阻器是压力传 感器的感测组件的感测组件(框610)。例如，如上所述，压力传感 器(例如，使用感测元件310、ADC 320、DSP 330、存储器340、数字接口350等)可以监测第一电阻器的第一电阻值和第二电阻器的第 二电阻值。在一些实现中，第一电阻器和第二电阻器是压力传感器的 感测组件的感测组件。
如图6进一步所示，过程600可以包括：基于第一电阻值和第二 电阻值之间的差满足阈值来确定来自感测组件的测量结果不可靠(框 620)。例如，如上所述，压力传感器(例如，使用感测元件310、 ADC 320、DSP 330、存储器340、数字接口350等)可以基于第一电 阻值和第二电阻值之间的差满足阈值来确定来自感测组件的测量结 果不可靠。
如图6进一步所示，过程600可以包括：基于确定来自感测组件 的测量结果不可靠而执行与压力传感器相关联的动作(框630)。例 如，如上所述，压力传感器(例如，使用感测元件310、ADC 320、 DSP 330、存储器340、数字接口350等)可以基于确定来自感测组 件的测量结果不可靠来执行与压力传感器相关联的动作。
过程600可以包括附加的实现，例如，以下描述的和/或结合本文 其他地方描述的一个或多个其他过程而描述的任何单个实现或实现 的任何组合。
在第一实现中，感测组件包括柔性膜和惠斯通电桥电路，并且第 一电阻器和第二电阻器是惠斯通电桥中的相对电阻器。在第二实现 中，单独地或与第一实现进行组合地，压力传感器在监测第一电阻值 和第二电阻值时，用于：确定第一电阻器的第一电导值和第二电阻器 的第二电导值，并基于第一电导值来确定第一电阻值，且基于第二电 导值来确定第二电阻值。
在第三实现中，单独地或与第一和第二实现中的一个或多个实现 进行组合地，第一电阻器和第二电阻器位于惠斯通电桥电路中，并且 第一电导和第二电导通过向惠斯通电桥电路的一个或多个端子施加 电源电压并将惠斯通电桥电路的一个或多个端子接地来确定。
在第四实现中，单独地或与第一至第三实现中的一个或多个实现 进行组合地，压力传感器在执行动作时，用于以下中的至少一项：增 加与确定第一电阻值和第二电阻值之间的差相关联的频率；向用户接 口发送通知以指示测量结果不可靠；阻止压力传感器提供测量结果、 或禁用压力传感器。在第五实现中，单独地或与第一至第四实现中的 一个或多个实现进行组合地，压力传感器包括轮胎压力监测系统的传 感器。
尽管图6示出了过程600的示例框，但是在一些实现中，与图6 所示的框相比，过程600可以包括附加的框、更少的框、不同的框或 不同地布置的框。附加地或备选地，过程600的两个或更多框可以并 行执行。
前述公开内容提供了图示和描述，但并不旨在穷举或将实现限制 为所公开的精确形式。可以根据以上公开内容进行修改和变化，或者 可以从实现的实践中获得修改和变化。
如本文所使用的，术语“组件”旨在被广义地解释为硬件、固件 和/或硬件和软件的组合。
本文结合阈值描述了一些实现。如本文所使用的，根据上下文， 满足阈值可以指代大于阈值、多于阈值、高于阈值、大于或等于阈值、 小于阈值、少于阈值、低于阈值、小于或等于阈值、等于阈值等。
本文已描述和/或在附图中示出了某些用户接口。用户接口可以包 括图形用户界面、非图形用户接口、基于文本的用户接口等。用户接 口可以提供用于显示的信息。在一些实现中，用户可以例如通过经由 提供用户接口以供显示的设备的输入组件提供输入来与信息交互。在 一些实现中，用户接口可以由设备和/或用户来配置(例如，用户可以 改变用户接口的尺寸、经由用户接口提供的信息、经由用户接口提供 的信息位置等)。附加地或备选地，用户接口可以被预先配置为标准 配置、基于显示用户接口的设备类型的特定配置、和/或基于与显示用 户接口的设备相关联的功能和/或规格的配置集合。
显而易见的是，本文描述的系统和/或方法可以以硬件、固件或硬 件和软件的组合的不同形式来实现。用于实现这些系统和/或方法的实 际专用控制硬件或软件代码并不限制实现。因此，本文在不参考特定 软件代码的情况下描述了系统和/或方法的操作和行为，应当理解，可 以基于本文的描述将软件和硬件设计为实现系统和/或方法。
即使在权利要求中记载和/或在说明书中公开了特征的特定组合， 但是这些组合也不旨在限制各种实现的公开。实际上，许多这些特征 可以以权利要求书中未具体记载和/或说明书中未公开的方式进行组 合。尽管下面列出的每个从属权利要求可能仅直接从属于一个权利要 求，但是各种实现的公开内容包括每个从属权利要求以及权利要求集 中的每个其他权利要求。
除非明确地描述，否则本文中使用的任何元件、动作或指令均不 应被解释为关键或必要的。另外，如本文所使用的，冠词“一(a)” 和“一个(an)”旨在包括一个或多个项，并且可以与“一个或多个” 互换使用。此外，如本文所使用的，冠词“该(the)”旨在包括结合冠词“该(the)”所引用的一个或多个项，并且可以与“一个或多个” 互换使用。此外，如本文所用，术语“集合”旨在包括一个或多个项 (例如，相关项、不相关项、相关和不相关项的组合等)，并且可以 与“一个或多个”互换使用。在仅意图一个项的情况下，使用短语“仅 一个”或类似语言。同样，如本文所使用的，术语“具有 (has/have/having)”等旨在是开放式术语。此外，除非另有明确说 明，否则短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。另外，除非另 有明确说明(例如，如果与“或者”或“只是其中之一”)，否则如 本文所使用的，术语“或”在连用时旨在是包括性的，并且可以与“和 /或”互换使用。

Claims (20)

1.一种压力传感器，包括：
一个或多个存储器；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器耦合到所述一个或多个存储器，所述一个或多个处理器被配置为：
从感测组件接收测量结果，
其中所述感测组件包括第一电阻器和第二电阻器；
确定所述第一电阻器的第一电阻值和所述第二电阻器的第二电阻值；
基于所述第一电阻值与所述第二电阻值之间的差满足阈值，确定所述测量结果不可靠；以及
基于确定所述测量结果不可靠，执行与所述测量结果或所述压力传感器相关联的动作，
其中所述一个或多个处理器在执行所述动作时用于：
增加与确定所述第一电阻值和所述第二电阻值之间的所述差相关联的频率。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述第一电阻器和所述第二电阻器在所述感测组件的惠斯通电桥电路中。
3.根据权利要求2所述的压力传感器，其中所述第一电阻器和所述第二电阻器未被耦合至所述惠斯通电桥电路的相同端子。
4.根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述第一电阻器和所述第二电阻器位于在所述感测组件的柔性膜之上或之内的电路中，
其中所述柔性膜，在屈曲时，被配置为影响所述第一电阻值和所述第二电阻值。
5.根据权利要求1所述的压力传感器，其中当所述第一电阻值与所述第二电阻值之间的所述差在另一阈值内时，所述测量结果可靠的概率被确定为相对较高，并且
其中当所述第一电阻值和所述第二电阻值之间的所述差大于所述阈值时，所述测量结果可靠的所述概率被确定为相对较低。
6.根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述第一电阻值和所述第二电阻值基于接收到所述测量结果而被确定。
7.根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述第一电阻值和所述第二电阻值分别基于所述第一电阻器的第一电导值和所述第二电阻器的第二电导值而被确定，
其中所述第一电导值和所述第二电导值分别通过跨所述第一电阻器和所述第二电阻器施加偏置电压而被确定。
8.一种系统，包括：
感测组件，所述感测组件包括：
柔性膜，以及
惠斯通电桥电路；以及
传感器控制器，所述传感器控制器被配置为：
基于利用电压源和接地迭代地偏置所述惠斯通电桥电路的端子，监测所述惠斯通电桥电路的第一电阻器的第一电阻值和所述惠斯通电桥电路的第二电阻器的第二电阻值；
基于所述第一电阻值与所述第二电阻值之间的差，确定所述柔性膜的状态；
其中所述状态基于所述第一电阻值与所述第二电阻值之间的差满足阈值而指示来自所述感测组件的测量结果不可靠；以及
基于确定所述状态指示所述测量结果不可靠，执行与所述感测组件相关联的动作，
其中所述传感器控制器在执行所述动作时被配置为：
增加与确定所述第一电阻值和所述第二电阻值之间的所述差相关联的频率。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一电阻器和所述第二电阻器在所述惠斯通电桥电路中彼此相对。
10.根据权利要求8所述的系统，
其中当所述第一电阻值与所述第二电阻值之间的所述差不满足所述阈值时，所述状态指示所述测量结果可靠。
11.根据权利要求8所述的系统，其中当所述状态指示由于污染物与所述柔性膜接触而导致所述测量结果不可靠时，所述传感器控制器在增加与确定所述第一电阻值和所述第二电阻值之间的所述差相关联的频率时，被配置为：
增加与迭代地偏置所述惠斯通电桥电路的所述端子以监测所述柔性膜相关联的迭代频率，以允许所述传感器控制器确定所述污染物何时不再与所述柔性膜接触。
12.根据权利要求8所述的系统，其中当所述状态指示所述测量结果不可靠时，所述传感器控制器在执行所述动作时，进一步被配置为执行以下项中的至少一项：
向用户接口发送通知，以指示污染物可能与所述柔性膜接触；
指示所述测量结果可能不准确；或者
禁用所述感测组件。
13.根据权利要求8所述的系统，其中当所述状态指示所述测量结果不可靠时，所述传感器控制器在执行所述动作时，进一步被配置为：
测量所述惠斯通电桥电路的第一测量端子的第一电压；
测量所述惠斯通电桥电路的第二测量端子的第二电压；
基于所述第一电压和所述第二电压之间的差，确定与所述柔性膜的环境相关联的压力测量结果；以及
执行与所述压力测量结果相关联的动作。
14.根据权利要求8所述的系统，其中所述柔性膜被配置为：在屈曲时，基于所述第一电阻值或所述第二电阻值中的至少一个电阻值的变化，使得所述惠斯通电桥电路输出不同的电压值。
15.一种方法，包括：
由设备监测第一电阻器的第一电阻值和第二电阻器的第二电阻值，
其中所述第一电阻器和所述第二电阻器是压力传感器的感测组件的感测元件；
由所述设备，基于所述第一电阻值与所述第二电阻值之间的差满足阈值，确定来自所述感测组件的测量结果不可靠；以及
由所述设备，基于确定来自所述感测组件的所述测量结果不可靠，执行与所述压力传感器相关联的动作，
其中执行所述动作包括：
增加与确定所述第一电阻值和所述第二电阻值之间的所述差相关联的频率。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述感测组件包括：
柔性膜；以及
惠斯通电桥电路，
其中所述第一电阻器和所述第二电阻器是所述惠斯通电桥中的相对电阻器。
17.根据权利要求15所述的方法，其中监测所述第一电阻值和所述第二电阻值包括：
确定所述第一电阻器的第一电导值和所述第二电阻器的第二电导值；以及
基于所述第一电导值来确定所述第一电阻值，并且基于所述第二电导值来确定所述第二电阻值。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一电阻器和所述第二电阻器在惠斯通电桥电路中，并且
其中所述第一电导值和所述第二电导值通过向所述惠斯通电桥电路的一个或多个端子施加电源电压以及向所述惠斯通电桥电路的一个或多个其他端子施加接地而被确定。
19.根据权利要求15所述的方法，其中执行所述动作还包括以下中的至少一项：
向用户接口发送通知，以指示所述测量结果不可靠；
防止所述压力传感器提供另外的测量结果；或者
禁用所述压力传感器。
20.根据权利要求15所述的方法，其中所述压力传感器包括轮胎压力监测系统的传感器。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11965790B2 (en) * 2020-07-03 2024-04-23 Honeywell International Inc. Sensor diagnostic method and system for pressure transmitter
JP2024043315A (ja) * 2022-09-16 2024-03-29 Tdk株式会社 圧力センサ

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5528940A (en) * 1993-02-10 1996-06-25 Hitachi, Ltd. Process condition detecting apparatus and semiconductor sensor condition detecting circuit
JP2001183254A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Denso Corp 圧力センサ
CN105865702A (zh) * 2015-02-09 2016-08-17 英飞凌科技股份有限公司 支持压力传感器的自校准的传感器网络
CN106461484A (zh) * 2014-06-09 2017-02-22 日立汽车系统株式会社 力学量测量装置及使用其的压力传感器
CN109642834A (zh) * 2016-08-03 2019-04-16 皮尔茨公司 用于监测工业工厂的具有压敏传感器的保护设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6700174B1 (en) * 1997-09-25 2004-03-02 Integrated Micromachines, Inc. Batch fabricated semiconductor thin-film pressure sensor and method of making same
US6422088B1 (en) * 1999-09-24 2002-07-23 Denso Corporation Sensor failure or abnormality detecting system incorporated in a physical or dynamic quantity detecting apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5528940A (en) * 1993-02-10 1996-06-25 Hitachi, Ltd. Process condition detecting apparatus and semiconductor sensor condition detecting circuit
JP2001183254A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Denso Corp 圧力センサ
CN106461484A (zh) * 2014-06-09 2017-02-22 日立汽车系统株式会社 力学量测量装置及使用其的压力传感器
CN105865702A (zh) * 2015-02-09 2016-08-17 英飞凌科技股份有限公司 支持压力传感器的自校准的传感器网络
CN109642834A (zh) * 2016-08-03 2019-04-16 皮尔茨公司 用于监测工业工厂的具有压敏传感器的保护设备

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