CN116136419A - 带模拟输出的传感器和传感器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带模拟输出的传感器和传感器系统。一种传感器包括：至少一个传感器元件(111)，所述传感器元件(111)被配置为测量外部参数并输出代表所述外部参数的一个或多个结果；输出缓冲器(113)，所述输出缓冲器(113)被配置为用于接收一个或多个结果或其经处理的版本，并在传感器端子(114)上施加代表结果的模拟信号或代表多个结果的模拟信号时间复用序列，并且用于确定触发信号是否与传感器的ID匹配，并且用于当触发信号与传感器的ID匹配时在预定周期期间启用输出缓冲器(113)。

Description

带模拟输出的传感器和传感器系统

技术领域

本发明涉及传感器领域。更具体地，本发明涉及一种带模拟输出的传感器和包括多个此类传感器的传感器系统。

背景技术

在汽车应用中，需要多个传感器来测量多个外部参数。通常在电子产品中，并且更具体地，在汽车应用中，不断需要在复杂性、成本和安全性方面优化电子产品。为了简化所需的布线，这些传感器通常通过数字总线传输数据。以下段落给出了其示例。

在传感器系统中，不同的传感器可以平行放置，以便能够进行外部参数的多次测量。这些外部参数可以相同，也可以彼此不同。

测量的信息通常通过数字总线传输到中央系统。在汽车应用中，这种系统通常被称为电子控制单元。主电子控制单元(ECU)将接收来自不同传感器的测量数据。

在这种传感器系统中，多个从设备(数字传感器)被连接到同一数字总线。为了获取信息，ECU通过数字总线传输读取命令，从而对其中一个数字传感器进行寻址。

在传感器侧，所有传感器均执行转换操作。因此，它们测量外部参数(诸如物理量)，并将其转换为数字值。当传感器接收到来自ECU的读取命令时，传感器将通过同一数字总线传输所获取的数字值。

即使这种包括数字总线(通过该总线进行传感数据的通信)的传感器系统在减少布线方面有所改进，但仍然需要降低传感器和包括这些传感器的传感器系统的复杂性。

发明内容

本发明的实施例的目的在于提供一种良好的传感器和包括多个此类传感器的传感器系统。

在第一方面，本发明的实施例涉及一种传感器。该传感器包括至少一个传感器元件，该传感器元件被配置为测量外部参数并输出代表该外部参数的一个或多个结果。该传感器包括输出缓冲器，该输出缓冲器被配置为接收一个或多个结果或其处理后的版本，并在传感器端子上施加代表该结果的模拟信号，或者在有一个以上的结果的情况下，施加代表该结果的模拟信号的时间复用序列。此外，该传感器还包括控制电路，该控制电路被配置为获取传感的ID(例如来自内部存储器)，以及接收触发信号(例如来自外部控制器，该外部控制器将触发信号施加于传感器端子或电源端子上)。该控制电路被配置为确定触发信号是否与传感器的ID匹配，以及在触发信号与传感器的ID匹配时，在预定周期内启用输出缓冲器。

本发明的实施例的的优点在于，具有不同ID的多个传感器的传感器端子可以连接在一起，而不会有冲突的模拟输出缓冲器。这是通过在触发信号与传感器的ID相匹配的预定周期期间启用输出缓冲器而实现的。

在本发明的实施例中，控制电路被配置为通过比较触发信号的持续时间和ID来确定触发信号是否与传感器的ID匹配。

在本发明的实施例中，控制电路被配置为通过比较触发信号的脉冲数和ID来确定触发信号是否与传感器的ID匹配。

在本发明的实施例中，控制电路被配置为通过对触发信号进行计数从而获得计数数量并将计数数量与ID进行比较来确定触发信号是否与传感器的ID匹配。

在本发明的实施例中，传感器包括信号处理电路，该信号处理电路被配置为在直接或间接将传感器元件的结果传输到输出缓冲器之前对其进行模拟处理。

在本发明的实施例中，控制电路被配置为当触发信号与传感器的ID匹配时启用信号处理电路。在本发明的实施例中，在检查ID是否匹配之前，可以触发所有传感器以执行测量。在这种情况下，每个传感器被配置为在收到触发信号时启用信号处理电路。

在本发明的实施例中，控制电路被配置为在接收到触发信号时和/或在触发信号与传感器的ID匹配时，触发传感器元件以测量外部参数。

在本发明的实施例中，传感器包括数模转换器和模数转换器。在这样的实施例中，模数转换器可以被配置为将传感器元件的结果数字化，并将数字化的结果传递给控制电路。控制电路可被配置为处理数字化结果，并将处理后的数字化结果传递给数模转换器，该数模转换器的输出直接或间接地与输出缓冲器连接。

在本发明的实施例中，控制电路被配置为从传感器端子获取触发信号。

在本发明的实施例中，传感器包括电源端子，用于连接为传感器供电的电源。

在本发明的实施例中，控制电路被配置为从电源端子中的一者或两者获取触发信号。

在第二方面，本发明的实施例涉及一种传感器系统，该传感器系统包括多个根据本发明的实施例的传感器。

此外，该传感器系统还包括电子控制单元、与多个传感器的控制电路电连接的触发电路。

此外，该传感器系统还包括与多个传感器的输出缓冲器电连接的模拟输入。

触发电路被配置用于为所述多个传感器中的一个或多个传感器生成触发信号。模拟输入被配置为从传感器的输出缓冲器接收模拟信号，其中模拟信号由触发信号与传感器的ID匹配的传感器施加，并且其中输出缓冲器电连接在一起。

在根据本发明的实施例的传感器系统中，没有两个传感器会同时输出测量结果。

在本发明的实施例中，电子控制单元包括用于向电子控制单元供电的电源端子。

在本发明的实施例中，触发电路和模拟输入通过共用电连接与控制电路和输出缓冲器连接。

在本发明的实施例中，触发电路与电子控制单元的一个或两个电源端子电连接，并且该电子控制单元的一个或两个电源端子与传感器的电源端子电连接，使得触发信号可以从触发电路传输到传感器。

在所附独立和从属权利要求中阐述了本发明的特定和优选方面。来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征以及与其他从属权利要求的特征适当地结合，而不仅仅是如在权利要求中明确阐述的那样。

本发明的这些方面和其他方面将通过参考以下描述的(多个)实施例变得显而易见并且得以阐明。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的传感器系统的示意图，其中触发信号在传感器端子上被接收。

图2示出了根据本发明的实施例的传感器系统的示意图，其中触发信号在电源端子上被接收。

图3示出了根据本发明的实施例的用触发信号调制的电源电压。

图4示出了根据本发明的实施例的时序图，该时序图包括包含ID的数字触发信号和来自传感器的具有匹配ID的后续模拟信号。

图5示出了根据本发明的实施例的时序图，该时序图包括包括数字触发信号，该数字触发信号包括ID和来自具有匹配ID的传感器的两个时间复用模拟信号的后续序列。

图6示出了根据本发明的实施例的传感器的示意图。

图7示出了根据本发明的实施例的传感器的示意图，其中测量结果被AD转换、处理和DA转换。

图8示出了根据本发明的实施例的传感器的示意图，该传感器包括信号处理电路。

图9示出了根据本发明的实施例的传感器系统的示意图，示意性地示出了ECU的示例性模拟输入电路和示例性触发电路。

图10示出了根据本发明的实施例的传感器的控制电路所实现的方法的示例性流程图。

权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。在不同的附图中，相同的附图标记指代相同或相似的要素。

具体实施方式

将就具体实施例并且参考特定附图来描述本发明，但是本发明不限于此而仅由权利要求书来限定。所描述的附图仅是示意性的且是非限制性的。在附图中，出于说明性目的，要素中的一些要素的尺寸可被放大且未按比例绘制。尺度和相对尺度不对应于对本发明的实施的实际减少。

要注意，权利要求中使用的术语“包括”不应被解释为限定于其后列出的装置；它并不排除其他要素或步骤。因此，该术语应被解释为指定如所提到的所陈述的特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤或组件、或其群组的存在或添加。因此，表述一种包括装置“A和B的设备”的范围不应当被限定于仅由组件A和B构成的设备。这意味着对于本发明，该设备的仅有的相关组件是A和B。

贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例所描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”贯穿本说明书在各个地方的出现并不一定全部指代同一实施例，而是可以指代同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，如通过本公开将对本领域普通技术人员显而易见的，特定的特征、结构或特性能以任何合适的方式进行组合。

类似地，应当理解，在本发明的示例性实施例的描述中，出于精简本公开和辅助理解各发明性方面中的一个或多个发明性方面的目的，本发明的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图或其描述中。然而，这种公开的方法不应被解释为反映所要求保护的本发明需要比在每项权利要求中所明确记载的更多特征的意图。相反，如所附权利要求所反映，发明性方面存在于比单个前述公开的实施例的全部特征更少的特征中。因此，具体实施方式之后所附的权利要求由此被明确纳入本具体实施方式中，其中每一项权利要求本身代表本发明的单独实施例。

此外，尽管本文中所描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但不包括其他实施例中所包括的其他特征，但是如本领域技术人员将理解的那样，不同实施例的特征的组合旨在落在本发明的范围内，并且形成不同实施例。例如，在所附的权利要求书中，所要求保护的实施例中的任何实施例均能以任何组合来使用。

在本文中所提供的描述中，阐述了众多具体细节。然而，应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例。在其他实例中，公知的方法、结构和技术未被详细示出，以免混淆对本描述的理解。

在第一方面，本发明的实施例涉及传感器110，该传感器110包括被配置用于测量外部参数的至少一个传感器元件111。根据本发明的实施例的传感器是模拟传感器，这意味着它具有至少一个模拟输出114(即，其上被施加模拟信号的至少一个传感器端子114)，用于输出测量的外部参数。

至少一个传感器元件被配置为输出代表外部参数的一个或多个结果。传感器元件可以例如被配置用于测量压力、温度或磁场。代表外部参数的结果可以是直接从物理参数导出的量，但不是物理参数本身。例如，该结果可以指示目标的位置，例如磁体的旋转角度或磁体的线性位置，而不是磁场强度。所获得的结果可以代表磁场强度，并且可以从由传感器元件测量到的磁场导出/计算出。在本发明的实施例中，结果可以是模拟输出信号。在本发明的实施例中，结果可以代表电流。

根据本发明的实施例的传感器110包括电源端子115、116，所述电源端子115、116用于连接为传感器供电的电源。

根据本发明的实施例的传感器包括输出缓冲器113，该输出缓冲器113被配置为从至少一个传感器元件接收一个或多个结果，或这些结果的处理版本，以及用于在至少一个传感器端子114上施加代表所述结果的模拟信号或代表多个结果的模拟信号的时间复用序列。施加在传感器端子上的模拟信号可以是DC信号，其电压或电流代表所测量的外部参数。在需要传输不同测量结果的序列的情况下，模拟信号的时间复用序列被施加在该传感器端子上。所得到的信号可以是其电压或电流随所测量的外部参数而变化的DC信号。

在本发明的提及输出缓冲器的实施例中，提及了电子电路，该电子电路被配置为将模拟信号从传感器的内部电路传输到外部电路。输出缓冲器使传感器的内部电路与外部电路(例如ECU)去耦和/或保护传感器的内部电路免受外部电路(例如ECU)的影响。这是通过在内部电路和外部电路之间提供阻抗变换来实现的。

在本发明的实施例中，输出缓冲器可以是模拟输出缓冲器。与数字输出缓冲器相比，模拟输出缓冲器通常具有更线性的输入-输出传输特性。

在本发明的实施例中，输出缓冲器可以具有单位增益(即，基本等于1的增益)。输出缓冲器可以是电压跟随器或电流跟随器。

在本发明的实施例中，输出缓冲器也可以称为缓冲放大器。在本发明的实施例中，增益可以例如包括在0.1和20、或0.5和10、或0.5和5、或0.5和2之间。

输出缓冲器通常具有高输入阻抗和低输出阻抗，这意味着它可以驱动比连接在芯片上游的内部电路更高的电流，例如维持输出电平。根据本发明的实施例的传感器110包括控制电路112，该控制电路112被配置为获得传感器的标识(也称为ID，这可以例如是标识号，它将传感器与特定触发信号相关联，例如与触发信号的模式相关联)。ID可以被硬编码在传感器中(其可以被实现为芯片)，或者被编程(其可以例如从存储器获得)，或者它可以基于外部元件(例如，电阻器，或者连接到VDD/GND/浮空的一个或多个引脚)来确定。

控制电路112被配置用于接收触发信号并确定该触发信号是否与传感器的ID匹配。如果触发信号与传感器的ID匹配，控制电路能在预定周期期间启用输出缓冲器113。

这允许将不同传感器的不同传感器端子通过同一导线连接到中央控制单元(例如汽车的电子控制单元)。将模拟传感器端子连接在一起并不常见，因为这通常会导致输出缓冲器的冲突。

在本发明的实施例中，这是通过在接收到与传感器的ID匹配的触发信号后，在预定周期期间启用输出缓冲器来实现的。在本发明的实施例中，传感器的输出缓冲器在该预定周期之外处于高阻抗模式(high-Z模式)。这可以通过各种方式实现，下文给出了其中的一些示例。

在本发明的实施例中，输出缓冲器可以是推挽放大器，例如B类或AB类放大器。例如，推挽放大器可以包括一对互补的MOSFET(NMOS和PMOS)。通过阻断两个晶体管，可以禁用输出节点，即设置为高阻抗(浮动)。这可以通过将NMOS的栅极连接到GND，将PMOS的栅极连接到VDD(例如，使用附加开关)来实现。在这种情况下，缓冲器的输出节点被隔离，缓冲器不驱动线路。

在本发明的实施例中，输出缓冲器可以包括附加晶体管，该附加晶体管(如MOSFET)在输出缓冲器的输出级处起到类似开关作用。该开关例如可以与其源极和漏极串联连接在输出缓冲器的缓冲放大器的输出和输出缓冲器的输出端子之间。开关栅极上的控制信号可将开关的输出与输出端子断开。

在第二方面，本发明的实施例涉及一种传感器系统，该传感器系统包括多个传感器和电子控制单元120。该电子控制单元包括电源端子125,126、触发电路123和模拟输入121。

触发电路123与多个传感器110的控制电路112电连接。模拟输入与多个传感器的输出缓冲器113电连接。触发电路被配置为触发传感器以输出结果，使得每次只有一个输出缓冲器是活动的。

ECU的模拟输入121被配置为从传感器110的输出缓冲器113接收模拟信号。所有这些输出缓冲器都连接在一起。在本发明的实施例中，这是可能的，因为每次仅启用一个输出缓冲器。因此，在本发明的实施例中，模拟信号仅施加到触发信号与传感器的ID匹配的传感器的传感器端子。

在本发明的实施例中，多个传感器可由ECU顺序寻址。然而，这不是严格要求的。只要没有两个传感器会因为寻址而同时启用它们的输出缓冲器，ECU便可在ECU需要时决定对任何传感器进行寻址。传感器寻址的顺序可以是重复的顺序，然而，这也不是严格要求的。也不要求ECU对总线上的所有传感器进行寻址。它可以多次寻址一个相同的传感器，然后是另一个传感器，等等。此外，周期性不需要是恒定的。

在本发明的实施例中，触发电路可以是调制器，其被配置用于调制由传感器的控制电路接收的信号。触发电路可以包括调节器。诸如数模转换器之类的电路可以改变调节器的基准，或者可以直接调制输出。

在本发明的实施例中，传感器的模拟输出与数字输出连接在一起，该数字输出提供对ID进行编码的触发信号。在这样的实施例中，触发电路123和ECU的模拟输入121通过共用电连接与传感器的控制电路112和传感器的输出缓冲器113连接。

ECU的模拟输入121被配置为获取感测的物理量或感测的物理量序列。模拟输入可以例如包括模数转换器。

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的传感器系统100的示例。在该示例中，ECU 120的触发电路123经由输出端子124a和传感器端子114电连接到控制电路112。为了不使图片过载，在该图中未示出控制电路112。在图7和图8中的示例性示意的传感器图中，绘制了控制电路112。在图1的示例中，ECU 120的模拟输入121经由输入端子124b和传感器端子端114与输出缓冲器113电连接。在该示例中，所有传感器端子一起连接到同一节点，该节点电连接到节点124。在节点124和输出端子124a之间以及在节点124和输入端子124b之间进行连接。可选地，节点124和输入端子124b之间的电连接可以包括滤波器。该滤波器可以滤除噪声，也可以滤除数字信号，使得在输入端子124b处仅接收到模拟信号。

每个传感器110具有不同的ID。

传感器使用电源端子115、116供电，且ECU通过电源端子125、126供电。

图2示出了根据本发明的实施例的传感器系统100的另一示例。与图1中的示例不同，在图2中，触发信号被施加到ECU 120的电源端子125。触发信号可以是欠压或过压或欠压和/或过压序列。它可以具有特定的模式，该模式可以是触发信号的时序和/或幅度和/或极性的组合。电源VDD_S也被施加至传感器110。在本发明的该示例性实施例中，ECU的电源端子125与传感器110的电源端子115连接。在这种情况下，传感器110的控制电路被配置为从电源端子115获得触发信号。

在图3中示出了电源电压VDD_S的示例，该电源电压与由触发信号调制的时间相关。在该示例中，触发信号的持续时间用于将触发信号与传感器的ID相匹配。虚线被绘示以显示具有不同持续时间的触发信号。

除了使用触发信号的持续时间来将触发信号与传感器的ID相匹配之外，还可以基于其他触发信号特性来进行匹配。例如，触发信号中的脉冲数可用于将触发信号与ID相匹配。控制电路还可以对其接收的触发信号的数目进行计数。因此，计数数量可以与ID相对应。触发信号和ID之间的匹配应该使得没有两个传感器可以同时启用它们的输出缓冲器。

图4示出了包括数字触发信号的时序图，所述数字触发信号包括周期t0期间的ID，以及在周期t1期间来自具有匹配ID的传感器的后续模拟信号。由于被测外部参数的测量值的信号是模拟信号，模拟信号必须仅具有足够长以确定模拟信号的幅度的持续时间，该幅度代表被测量的外部参数。

在本发明的实施例中，模拟信号的时间复用序列可由输出缓冲器施加。在这种情况下，预定义周期可以等于或大于一个模拟信号的最小持续时间乘以在接收到匹配触发信号之后传输的模拟信号的数量。

例如，针对一个模拟信号的所需持续时间可以在1μs和100μs之间，或在1μs和1ms之间，例如10μs，或20μs。这通常比根据数字协议以数字方式传输数字值所需的时间短，因为在这种情况下，数字值的位必须顺序传输，并且需要接收完整的数字帧以及可选的循环冗余校验(CRC)数据帧，以使得该数字值可以根据数字协议来解码。此外，在发送数字位之前，必须发送同步信号。此外，如果通过传感器元件获得模拟信号，则不一定需要A/D转换来传输信号。注意，在一些实施方式中，A/D转换之后可以是D/A转换。

在模拟信号的时间复用序列的情况下，复用信号可以是例如以下的组合：

-指示传感器故障的模拟电压，例如第一电平指示良好的工作状态，而第二电平指示故障。可以使用不同的级别来报告特定的故障。

-其他传感器值(例如来自温度传感器的温度)

-用于缩放主测量值的电压基准。

在本发明的实施例中，可以在传感器端子114上时间复用多于一个模拟值。图5示出了其中一个示例，其中在周期t1期间的第一模拟值之后是在周期t2期间的第二模拟值。在本示例中，每个模拟值具有20μs的持续时间。第一模拟值可以是例如霍尔传感器的Bz分量的测量值，第二模拟值可以是例如霍尔传感器的Bx,y分量的测量值。

在本发明的一些实施例中，模拟信号可以是比率输出。该比率输出可以参考外部电压，例如电源电压。

在本发明的一些实施例中，模拟输出信号参考传感器的内部(电压)基准，即，它不与电源成比例。在这种情况下，基准电压以及附加模拟值可以被时间复用(参见例如图5中的基准电压)。内部电压基准通常低于电源电压，并且对电源波动基本不敏感。这种配置的优点是输出信号对电源波动不太敏感。

图6示出了根据本发明的实施例的传感器110的示意图。该传感器包括控制电路112和输出缓冲器113，该控制电路112与传感器端子114连接，该输出缓冲器113也与传感器端子114连接。在根据本发明的实施例的传感器系统100中，传感器端子114与ECU 120连接。在该示例性实施例中，输出缓冲器的模拟输出和来自ECU的数字信号均通过传感器端子114传输。控制电路被配置为从传感器端子接收触发信号，并用于确定触发信号是否与传感器的ID匹配。通过禁用信号，控制电路可以将输出缓冲器113的输出置于高阻抗状态(high-Z)。控制电路被配置为当触发信号与传感器的ID匹配时，在预定周期期间启用输出缓冲器113。在图6中，传感器通过电源端子115、116供电。

在图6中，传感器元件111与输出缓冲器113直接连接。在这样的实施例中，传感器元件的测量结果可以是传输到输出缓冲器113的模拟值。除了控制输出缓冲器，控制电路112还可以被配置为控制传感器元件，使得传感器元件仅在接收到匹配的触发信号时才主动测量。例如，可以这样做以降低传感器110的功耗。控制电路112也可被配置为控制传感器元件，以便在接收到触发信号时控制传感器元件获得测量值，例如精确地对测量物理量的时刻进行计时。为此，控制电路与传感器元件电连接。在图6中，用虚线表示这是可选连接。在其他实施例中，传感器元件例如可以连续地测量。在这种情况下，传感器可以基于内部时钟进行计时，该内部时钟相对于ECU时钟是异步的。

在图7中，被配置为测量外部参数的传感器元件111与ADC 117连接。传感器元件的输出结果由ADC进行A/D转换，并且可以由与ADC 117的输出相连接的控制电路112进行进一步处理。控制电路112与DAC 118的输入连接，DAC 118被配置为对处理的结果进行D/A转换。DAC的输出与输出缓冲器113的输入相连。因此，处理结果的模拟值被传输到输出缓冲器113。如前文所述，该输出缓冲器仅在预定周期内启用，并且仅当触发信号与传感器的ID匹配时启用。该触发信号通过与传感器端子114的连接由控制电路接收。

在本发明的实施例中，传感器110可以包括信号处理电路119，该信号处理电路119被配置为对传感器元件111的结果进行模拟处理。图8中的根据本发明的实施例的传感器110的示意图中示出了其示例。传感器元件111的输出与信号处理电路119的输入相连接。信号处理电路的输出与输出缓冲器113相连接。在这个示例中，主信号处理链是全模拟处理链。在这个示例中，控制电路112不处理来自传感器元件111的结果。控制电路112与传感器端子114连接，用于接收触发信号。当接收到具有匹配ID的触发信号时，控制电路112将启用输出缓冲器113。可选地，控制电路也可以启用处理电路119，并且这仅在接收到具有匹配ID的触发信号之后的预定周期期间。因此，与处理电路连续接通的传感器相比，传感器110的功耗可以降低。

图9示出了根据本发明的实施例的ECU 120的模拟输入电路121、122和触发电路123的可能实现的示意图。图9还示出了根据本发明的实施例的包括多个传感器110和ECU120的传感器系统100的示意图。在图9中，ECU 120的节点124与传感器的传感器端子114连接。节点124与滤波器122连接，滤波器122与ECU 120的模拟输入121连接。节点124还与触发电路123连接。在该示例中，触发电路123包括具有脉冲调制器123a，该脉冲调制器123a与晶体管123b的栅极连接。晶体管123b的源极和漏极连接在接地和节点124之间。因此，触发信号可以被施加至节点124。

图10示出了根据本发明的实施例的由传感器110的控制电路112实现的方法的示例性流程图。控制电路可以例如实现为专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。在上电复位(POR)之后，控制电路112禁用模拟输出并从存储器读取ID。控制电路针对出发信号监测传感器端子。一旦接收到触发信号，控制电路可以任选地触发传感器元件和/或信号处理电路以获取测量结果。然而，这并不是严格要求的。传感器还可以被配置为连续测量外部参数。

如果触发信号与传感器的ID不匹配，则控制电路持续针对触发信号监测传感器端子。

如果触发信号与传感器的ID匹配，模拟输出在预定持续时间期间被启用，之后输出再次被禁用，且控制电路持续针对触发信号监测传感器端子。

在根据本发明的实施例的传感器系统中，总线上的所有传感器可被配置为同时测量。例如，传感器可以被配置为当接收到第一触发信号时进行测量，或者当接收到用于触发测量的特定触发信号时进行测量。在本发明的实施例中，特定触发信号与传感器无关。特定触发信号例如可以同时寻址所有传感器以进行测量(触发信号例如可以具有不对应于传感器的特定测量ID)。一旦完成测量，当触发信号与传感器的ID匹配时，传感器就会相继分别地施加模拟结果。在本发明的实施例中，传感器被配置为在传输所有测量之前不进行新的测量，或者进行新的测量，但是不在输出上施加该值。优点是由不同的模拟传感器同时(当接收到第一触发信号或仅用于测量的特定触发信号时)测量物理量。

根据本发明的实施例的传感器可以被实现为集成电路。多个这些传感器可以在单个封装中被实现。这些传感器端子与传感器的输出缓冲器连接。这样做的好处是可以减少I/O引脚的数量，是由于传感器端子可与不同传感器的输出缓冲器的模拟输出连接接在一起。

Claims (15)

1.一种传感器(110)，该传感器(110)包括：

电源端子(115,116)，所述电源端子(115,116)用于连接向所述传感器(110)供电的电源；

至少一个传感器元件(111)，所述传感器元件(111)被配置为测量外部参数并输出代表所述外部参数的一个或多个结果；

输出缓冲器(113)，所述输出缓冲器(113)被配置为接收所述一个或多个结果或其经处理的版本，并且将代表所述结果的模拟信号或代表所述多个结果的模拟信号的时间复用序列施加到传感器端子(114)上；以及

控制电路(112)，所述控制电路(112)被配置为用于获取所述传感器的ID，并且用于接收触发信号，并且用于当所述触发信号与所述传感器的ID匹配时，在预定周期期间启用所述输出缓冲器(113)。

2.根据权利要求1所述的传感器(110)，其中所述控制电路(112)被配置为通过将所述触发信号的持续时间与所述ID进行比较来确定所述触发信号是否与所述传感器的ID匹配。

3.根据权利要求1所述的传感器(110)，其中，所述控制电路(112)被配置为通过将所述触发信号的脉冲数量与所述ID进行比较来确定所述触发信号是否与所述传感器的ID匹配。

4.根据权利要求1所述的传感器(110)，其中，所述控制电路(112)被配置为通过对所述触发信号进行计数从而获得计数数量并通过将所述计数数量与所述ID进行比较来确定所述触发信号是否与所述传感器的ID匹配。

5.根据权利要求1所述的传感器(110)，所述传感器(110)包括信号处理电路(119)，所述信号处理电路(119)被配置为在将所述传感器元件(111)的结果直接或间接传输到所述输出缓冲器(113)之前对所述结果进行模拟处理。

6.根据权利要求5所述的传感器(110)，其中，所述控制电路(112)被配置为当接收到所述触发信号时和/或当所述触发信号与所述传感器的ID匹配时启用所述信号处理电路(119)。

7.根据权利要求1所述的传感器(110)，其中，所述控制电路被配置为当接收到所述触发信号时和/或当所述触发信号与所述传感器的ID匹配时，触发用于测量所述外部参数的所述传感器元件(111)。

8.根据权利要求1所述的传感器(110)，其中，所述控制电路被配置为当接收到用于触发测量的特定触发信号时，触发用于测量外部参数的所述传感器元件(111)。

9.根据权利要求8所述的传感器(110)，其中所述特定触发信号与传感器无关。

10.根据权利要求1所述的传感器(110)，所述传感器(110)包括数模转换器(118)和模数转换器(117)，其中所述模数转换器(117)被配置为将所述传感器元件(111)的结果数字化并将所述数字化结果传输给所述控制电路(112)，且其中所述控制电路(112)被配置为处理所述数字化结果并将所处理的数字化结果传输给所述数模转换器(118)，所述数模转换器的输出直接或间接地与所述输出缓冲器(113)连接。

11.根据权利要求1所述的传感器(110)，其中，所述控制电路(114)被配置为从所述传感器端子(114)获取所述触发信号。

12.根据权利要求1所述的传感器(110)，其中所述控制电路(114)被配置为从所述电源端子(115、116)中的一者或两者获取所述触发信号。

13.一种传感器系统(100)，该传感器系统(100)包括：根据权利要求1所述的多个传感器(110)，以及电子控制单元(120)，所述电子控制单元(120)包括电源端子(125，126)、与所述多个传感器(110)的控制电路(112)电连接的触发电路(123)、与所述多个传感器(110)的输出缓冲器(113)电连接的模拟输入(121)，其中所述触发电路(123)被配置为分别为所述多个传感器(110)中的一个或多个传感器产生触发信号，并且其中所述模拟输入(121)被配置为从所述传感器(110)的所述输出缓冲器(113)接收模拟信号，其中所述模拟信号由所述触发信号与所述传感器的ID匹配的所述传感器(110)施加，并且其中所述输出缓冲器(113)电连接在一起。

14.根据权利要求13所述的传感器系统(100)，其中所述传感器从属于权利要求11，并且其中所述触发电路(123)和所述模拟输入(121)使用共用电连接与所述控制电路(112)和所述输出缓冲器(113)连接。

15.根据权利要求13所述的传感器系统(100)，其中所述传感器从属于权利要求12，并且其中所述触发电路(123)与所述电子控制单元(120)的所述一个或两个电源端子(125、126)电连接，并且其中所述电子控制单元的所述一个或两个电源端子(125、126)与所述传感器(110)的所述电源端子(115、116)电连接，使得所述触发信号可以从所述触发电路(123)传输到所述传感器(110)。

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