DE19924369A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtheit von Senoren - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtheit von Senoren

Info

Publication number
DE19924369A1
DE19924369A1 DE1999124369 DE19924369A DE19924369A1 DE 19924369 A1 DE19924369 A1 DE 19924369A1 DE 1999124369 DE1999124369 DE 1999124369 DE 19924369 A DE19924369 A DE 19924369A DE 19924369 A1 DE19924369 A1 DE 19924369A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
component
microcomputer
different frequencies
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1999124369
Other languages
English (en)
Other versions
DE19924369B4 (de
Inventor
Stefan Pinter
Ralf Schellin
Thomas Walker
Michael Fehrenbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE1999124369 priority Critical patent/DE19924369B4/de
Publication of DE19924369A1 publication Critical patent/DE19924369A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19924369B4 publication Critical patent/DE19924369B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/24Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H13/00Measuring resonant frequency
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtheit von Sensoren. Diese weisen ein schwingfähiges Bauelement auf, dessen Übertragungsfunktion in Abhängigkeit von der Dämpfung der Schwingungen des schwingfähigen Bauelements veränderbar ist. Zur Dichtheitsüberprüfung erfolgt eine Auswertung von Signalen, die Amplitudenausschlägen des schwingfähigen Bauelements oder Phasenveränderungen entsprechen. Das schwingfähige Bauelement wird durch aufeinanderfolgendes Beaufschlagen mit unterschiedlichen Frequenzen zum Schwingen angeregt, von denen eine der mechanischen Resonanzfrequenz des schwingfähigen Bauelements entspricht. Ein Indikatorsignal für das Vorliegen von Dichtheit wird entweder durch eine Quotientenbildung von Amplitudenausschlägen des schwingfähigen Bauelements entsprechenden Signalwerten bei den unterschiedlichen Frequenzen oder durch eine Ermittlung eines der Steigung einer Phasenkurve entsprechenden Signalwertes ermittelt. Eine Dichtheitsmessung gemäß der Erfindung kann am Endprodukt, beispielsweise am verpackten Sensor, erfolgen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Überprüfen der Dichtheit mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Sensoren, beispielsweise Beschleunigungs-, Drehraten-, Drehwinkel- oder Drucksensoren müssen zur Gewährleistung ihrer Funktionsfähigkeit hermetisch dicht gegen die Umwelt abgeschirmt sein. Undichtigkeiten, die beispielsweise während der Fertigung der Sensoren auftreten, können den Eintritt von Feuchtigkeit, Staub, Fremdgas, etc. nach sich ziehen, wodurch die eigentliche Funktionsweise zerstört oder zumindest vermindert würde. Gerade in sicherheitsrelevanten Systemen könnte die Nichterkennbarkeit einer derartigen Fehlfunktion katastrophale Folgen haben.
Es ist bereits bekannt, beispielsweise Helium in das Sensorgehäuse einzuschließen und zur Dichtheitsprüfung einen Heliumlecktest durchzuführen. Dieses Verfahren läßt nur einen Groblecktest zu und eignet sich beispielsweise nicht für in Plastik verpackte Bauelemente.
Der weiterhin bekannte Krypton-Leck-Test ist ebenfalls ungeeignet, da beispielsweise eine Durchdringung der Moldmasse durch die Strahlen nicht möglich ist. Desweiteren täuscht ein Ausgasen der ebenfalls mit Krypton versehenen Moldmasse ein undichtes Bauelement vor.
Lecktests mit Röntgenstrahlung zeigen ungenügende Sensitivität, so daß keine Feinlecks detektierbar sind. Selbst Groblecks können nur sehr restriktiv detektiert werden.
Bekannt sind weiterhin Verfahren, bei denen die Dichtheit über die Bestimmung des Innendrucks im Rahmen einer Resonanzfrequenzmessung vollzogen wird.
Aus der DE-A-196 51 384 der Anmelderin ist bereits ein Verfahren zur Überprüfung der Dichtheit einer Verpackung, insbesondere einer Verpackung für Halbleiterbauelemente, bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren ist in einem Hohlraum im Inneren der Verpackung ein Gas oder eine Flüssigkeit vorgegebener Viskosität eingeschlossen. Im Falle einer Undichtheit der Verpackung erfolgt durch ein von außen in den Hohlraum eindringendes zweites Gas oder eindringende zweite Flüssigkeit anderer Viskosität eine Viskositätsveränderung, die als Nachweis für das Vorliegen einer Undichtheit dient. Zur Messung der Viskositätsveränderung wird ein schwingfähiges Bauelement im Hohlraum in Schwingungen versetzt und dann die Dämpfung durch Auswertung der Resonanzüberhöhung, der Resonanzfrequenz oder der Phase des schwingfähigen Bauelements bestimmt.
Vorteile der Erfindung
Mittels des beanspruchten Verfahrens wird eine einfach applizierbare Methode zur Dichtheitsprüfung zur Verfügung gestellt, die auch nach der Fertigstellung des Sensors anwendbar ist (End-Of-Line-Prüfung). Eine Anwendbarkeit des Verfahrens mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen ist bei vielerlei Sensortypen möglich. Auftretende Prozeßtoleranzen werden weitgehend eliminiert, so daß ein einfaches Dicht-/Undicht-Kriterium zur Verfügung gestellt wird. Ähnlich wie der vorbekannte Selbsttest bei Sensoren, bei dem jedoch nicht die Dichtheit, sondern der Aussteuerbereich bzw. die Funktionsfähigkeit des Sensors getestet wird, kann die Dichtheitsprüfung auch im eingebauten Zustand des Sensors erfolgen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Verfahrensansprüchen angegeben.
Mittels der im Anspruch 6 angegebenen Merkmale wird erreicht, daß Signale verschiedener Bandbreiten dem Mikrocomputer zugeführt werden können.
Gemäß dem Anspruch 7 dient der zur Signalauswertung vorgesehene Mikrocomputer zusätzlich zur Erzeugung der zum Dichtheitstest notwendigen Spannungen. Dadurch wird ein zusätzlicher Wechselspannungsgenerator eingespart.
Die im Anspruch 8 angegebene permanente Dichtheitsprüfung erlaubt eine sehr schnelle Erkennung von Undichtigkeiten, so daß auch Gegenmaßnahmen wie ein Austausch des Sensors schnell durchgeführt werden können. Dies ist insbesondere in sicherheitsrelevanten Systemen von großer Bedeutung.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften ergeben sich aus der Erläuterung der Erfindung anhand der Figuren.
Es zeigt:
Fig. 1 eine typische Übertragungsfunktion eines Sensors,
Fig. 2 ein Beispiel für ein Testsignal und ein Antwortsignal,
Fig. 3 Beispiele für die Übertragungsfunktionen eines dichten und eines undichten Sensors, und
Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild zur Erläuterung der Signalverarbeitung.
Die Erfindung geht davon aus, daß eine Vielzahl verschiedenartiger Sensoren, beispielsweise Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren, Drehwinkelsensoren, Drucksensoren, usw., eine Übertragungsfunktion besitzt, die sich in Abhängigkeit von der Dämpfung und damit von der hermetischen. Dichtheit des Sensors ändert. Die Fig. 1 zeigt eine typische Übertragungsfunktion eines Sensors. Mit x (f) ist dabei beispielsweise die von der Frequenz f abhängige Auslenkung, Kapazität oder elektrische Spannung bezeichnet. fres stellt die mechanische Resonanzfrequenz des Systems dar, die unter anderem von der Dämpfung und damit auch von der Dichtheit des Sensors abhängt. Liegt ein Beschleunigungssensor vor, dann handelt es sich in der Regel um ein Feder-Masse-Dämpfer-System mit einer Resonanzfrequenz fres, die von der Federkonstanten, der Masse und der Dämpfung des Systems abhängig ist.
Die Amplitudenerhöhung oder -erniedrigung bei der Resonanzfrequenz, d. h. die Güte, hängt bei unverändertem Druck und unveränderter Temperatur im wesentlichen von dem im Hohlraum des Sensors eingeschlossenen Gas ab. Schließt man ein Gas höherer Viskosität in den Sensor ein und kommt es aufgrund der Undichtigkeit zum Austausch mit einem Gas niedrigerer Viskosität, z. B. Luft, so erniedrigt sich die Dämpfung und die Signalamplitude bei der Resonanzfrequenz steigt. Schließt man ein Gas niedrigerer Viskosität ein, so kommt es beim Austausch mit einem Gas höherer Viskosität, z. B. Luft, zu einer Absenkung der Amplitude bei der Resonanzfrequenz.
Die Erfindung zeigt ein einfach zu realisierendes Verfahren auf, mit dessen Hilfe man die vorstehend beschriebenen Resonanzüberhöhungen bzw. -erniedrigungen am fertiggestellten Sensor quantitativ bestimmen und damit eine Entscheidung über die Dichtheit des Sensors geben kann. Dieses Verfahren wird am Beispiel eines mikromechanischen Beschleunigungssensors beschrieben, kann aber ohne weiteres auch bei anderen Sensorarten verwendet werden.
Im Zusammenhang mit mikromechanischen Beschleunigungssensoren wird oft ein elektrischer Selbsttest verwendet. Dabei handelt es sich um eine elektrostatische Auslenkung der Mittelmasse, d. h. des schwingfähigen Bauelements im Hohlraum des Sensors, durch ein einseitiges Anlegen einer elektrostatischen Kraft, z. B. durch Anlegen einer Spannung zwischen zwei Elektroden und Erzeugen eines Kurzschlusses zwischen den beiden anderen Elektroden des Sensors. Die dabei erzeugte Selbsttestantwort kann dann am Ausgang eines an den Sensor angeschlossenen Verstärkers gemessen werden, beispielsweise mittels eines Mikrocomputers.
Alternativ dazu kann für diesen Selbsttest auch eine separate Selbsttestelektrode vorgesehen sein, die die Mittelmasse auslenkt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel für die Erfindung wird nun dieser Selbsttest, bei welchem das schwingfähige Bauelement des Sensors ausgelenkt und am Ausgang des Sensors ein elektrisches Signal erzeugt wird, derart abgeändert, daß das schwingfähige Bauelement zuerst mit einer niedrigen Frequenz ausgelenkt und die zugehörige Auslenkung bzw. das zugehörige Antwortsignal ermittelt wird. Dieses ist unabhängig von der Dämpfung und damit ebenfalls unabhängig von der Dichtheit des Sensors. Als anregendes Testsignal kann beispielsweise eine niederfrequente Rechteckspannung verwendet werden. Das erzeugte Antwortsignal des Sensor-/Verstärkersystems, welches im niederfrequenten Bereich im wesentlichen von der Federkonstanten der Feder abhängt, ist ein tiefpaßgefiltertes Rechtecksignal. In der Fig. 2 sind Beispiele für ein derartiges Testsignal und ein Antwortsignal gezeigt.
Wird dann eine weitere Erregerfrequenz verwendet, die im Bereich der mechanischen Resonanzfrequenz des schwingfähigen Bauelements liegt, dann ist das Antwortsignal zusätzlich von der Dämpfung des Systems und damit von der Dichtheit des Sensors abhängig. Bildet man den Quotienten K der beiden Antwortsignale, d. h. den Kehrwert der Amplitudenerhöhung bzw. der Güte, so erhält man für dichte bzw. undichte Sensoren unterschiedliche, von der Federkonstanten im wesentlichen unabhängige Quotienten K, wobei gilt:
K = Δx(f«fres)/Δx(f = fres).
Δx bezeichnet dabei beispielsweise Spannungen oder Auslenkungen. Prozeßtoleranzen, die auf unterschiedliche Federkonstanten zurückzuführen sind, werden bei dieser Vorgehensweise nahezu eliminiert.
Ist die Dämpfung von Luft höher als diejenige des in den Sensor eingeschlossenen Gases, so ist der Quotient K bei undichten Sensoren größer als bei dichten Sensoren. Ist die Dämpfung von Luft niedriger als diejenige des eingeschlossenen Gases, so ist der Quotient K bei undichten Sensoren kleiner als bei dichten Sensoren.
Die Fig. 3 zeigt beispielhaft gemessene Übertragungsfunktionen dichter bzw. undichter Beschleunigungssensoren, bei denen das eingeschlossene Gas eine höhere Dämpfung besitzt als das Umgebungsgas. Der Quotient K ergibt sich beispielsweise durch eine Division des Ausgangsspannungswertes bei einer niedrigen Anregungsfrequenz von 100 Hz durch den Ausgangsspannungswert bei der Resonanzfrequenz von 3500 Hz. Beim Vorliegen eines undichten Sensors ergibt sich beispielsweise ein Wert K, der im Bereich von 0,9-1 liegt, bei Vorliegen eines dichten Sensors beispielsweise ein Wert K im Bereich 1,3-1,4. Der einem dichten Sensor zugeordnete Kurvenverlauf ist in der Fig. 3 mit k1, der einem undichten Sensor zugeordnete Kurvenverlauf mit k2 bezeichnet.
Die Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Signalverarbeitung. Mit der Bezugsziffer 1 ist der Sensor bezeichnet, der bezüglich seines Grundaufbaus dem aus der DE-A1-196 51 384 bekannten Sensor entspricht und ein Bodenteil, einen Deckel und einen zwischen dem Bodenteil und dem Deckel vorgesehenen Hohlraum aufweist. Im Hohlraum, in welchen ein Gas eingeschlossen ist, ist ein am Bodenteil befestigtes schwingfähiges Bauelement vorgesehen. Dieses wird - wie oben beschrieben wurde - durch das Anlegen von Wechselspannungen zum Schwingen angeregt und verändert bei diesem Schwingen seinen Abstand zu feststehenden Elektroden, die mittels Verankerungen auf dem Bodenteil des Sensors befestigt sind. Die beim Schwingen auftretenden Ausschläge werden beispielsweise als Spannungswerte erfaßt und an einem Ausgang des Sensors zur Verfügung gestellt. Von dort aus werden sie einer Signalverarbeitungsschaltung zugeführt, die einen Eingangsverstärker 2 (z. B. Ladungsverstärker) mit hoher Bandbreite, die wesentlich über der Resonanz des Sensors liegt, ein bandbegrenzendes Filter 3 mit niedriger Bandbreite und eine Signalauswerteschaltung 4 aufweist, die als Mikrocomputer realisiert ist. Vom Ausgang des Eingangsverstärkers 2 führt nicht nur ein erster Signalpfad, in welchem das bandbegrenzende Filter 3 vorgesehen ist, sondern auch ein zweiter Signalpfad, der das bandbegrenzende Filter 3 umgeht, zum Mikrocomputer 4.
Alternativ dazu kann der Schaltungsblock 1 auch ein Sensorelement ohne Verstärker sein, an dessen Ausgang noch keine Spannungswerte vorliegen. In diesem Fall erfolgt eine Umwandlung der Ausschläge in Spannungswerte im Schaltungsblock 2.
Die gezeigte Vorrichtung weist zwei Betriebsarten auf. In der ersten Betriebsart, der Normalbetriebsart, werden vom Sensor 1 gelieferte Signale dem Mikrocomputer 4 über den ersten Signalpfad zugeführt. Das in diesem Signalpfad vorgesehene Filter 3 mit niedriger Bandbreite dient zur Ausfilterung von Störsignalen, die im Ausgangssignal des Sensors 1 enthalten sind. In der zweiten Betriebsart, der Meßbetriebsart für Dichtheit, werden die vom Sensor 1 gelieferten Signale dem Mikrocomputer 4 unter Umgehung des Filters 3 über den zweiten Signalpfad direkt zugeführt. Durch dieses Überbrücken des Filters 3 ist die für den Dichtheitstest notwendige große Bandbreite sichergestellt. Die Umschaltung zwischen den beiden Signalpfaden erfolgt dabei im Mikrocomputer 4 selbst.
Mittels des Mikrocomputers 4 können in vorteilhafter Weise auch die zum Dichtheitstest benötigten Wechselspannungen unterschiedlicher Frequenzen erzeugt werden, die dann den jeweiligen Bondpads des Sensors 1, die für den elektrischen Selbsttest extern zur Verfügung gestellt werden, zugeführt werden, um das schwingfähige Bauelement des Sensors zum Schwingen anzuregen.
Alternativ dazu ist es aber auch möglich, den Sensor 1 mit externen Pins auszurüsten, über die elektrische Spannungen derart eingespeist werden können, daß der Sensor in der oben beschriebenen Art und Weise aus seinem Ruhezustand gebracht werden kann.
Anstelle von Rechtecksignalen können zur Dichtheitsprüfung auch Sinussignale oder Dreiecksignale oder Kombinationen derartiger Signale verwendet werden.
Der vorstehend beschriebene Dichtheitstest kann in vorteilhafter Weise auch dann erfolgen, wenn der Sensor bereits in eine Vorrichtung eingebaut ist. Beispielsweise kann beim Vorliegen eines in ein Kraftfahrzeug eingebauten Beschleunigungsensors nach dem Anlassen des Kraftfahrzeugs zunächst der bei Beschleunigungssensoren übliche Selbsttest zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Sensors und - sofern bei diesem Selbsttest der Sensor ausgelenkt wird - danach ein Dichtheitstest erfolgen. Die zur Durchführung dieser Tests notwendigen Signale werden direkt aus dem Mikrocontroller des Steuergerätes geliefert. Die Quotientenbildung der Ausgangssignale, die beispielsweise vom AD-Eingang des Mikrocontrollers aufgenommen werden, erfolgt innerhalb des Mikrocontrollers, so daß ähnlich wie beim Standard- Selbsttest eine einfache Signalauswertung zum Zwecke des Dichtheitstests erfolgen kann.
Der genannte Dichtheitstest wird vorzugsweise in vorgegebenen Zeitabständen permanent wiederholt, so daß bei einem auf einer Undichtheit beruhenden Defekt des Sensors sofort ein Austausch desselben erfolgen kann. Selbstverständlich muß bei dieser permanenten Wiederholung des Dichtheitstests darauf geachtet werden, daß die eigentliche Sensorfunktion nicht beeinträchtigt wird.
Die oben beschriebene Überbrückung des bandbegrenzenden Filters 3 kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß während der Dichtheitsprüfung analoge oder digitale Schalter eine entsprechende Umschaltung zwischen den Signalpfaden vornehmen. Beispielsweise kann eine Bit- Kombination eines mit n Bit abgleichbaren Sensors dazu verwendet werden, das bandbegrenzende Filter zu überbrücken. Alternativ kann auch ein zusätzlicher Pin am Sensor dazu verwendet werden, die genannte Überbrückung zu realisieren.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung besteht darin, das schwingfähige Bauelement nicht mittels elektrischer Wechselspannungen zum Schwingen anzuregen, sondern unter Verwendung eines Schütteltisches. Bei einem Schütteln des Sensors mit unterschiedlichen Frequenzen kann jeweils die Übertragungsfunktion bzw. Signalantwort gemessen und daraus der Quotient K bestimmt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, nicht die Amplituden-Übertragungsfunktion, sondern die Phasen-Übertragungsfunktion zum Dichtheitstest zu verwenden. Dabei wird mit Hilfe eines Phasendetektors, der beispielsweise durch den Mikrocomputer 4 gebildet wird, die Phasenverschiebung zwischen dem anliegenden Testsignal und der Signalantwort des Sensors bei mehreren Frequenzen in der Nähe der Resonanzfrequenz bestimmt. Über die Steigung der Phasenkurve kann dann die Dämpfung und damit die Dichtheit des Sensors am Endprodukt bestimmt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, anstelle des Quotienten K den dazu inversen Wert 1/K zu ermitteln.
Eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die Dämpfung bzw. Dichtheit über die Anstiegszeit des Sensorausgangssignals bei anliegendem Testsignal (z. B. Rechtecksignal) zu bestimmen.
Beispielsweise ist die Anstiegszeit aus den Werten U(10%) und U(90%) ermittelbar.
Dazu muß dann die Federsteifigkeit bekannt sein und der Testimpuls so gewählt sein, daß der Sensor bei fres angeregt wird.

Claims (17)

1. Verfahren zur Überprüfung der Dichtheit eines ein schwingfähiges Bauelement aufweisenden Sensors, dessen Übertragungsfunktion in Abhängigkeit von der Dämpfung der Schwingungen des schwingfähigen Bauelements veränderbar ist, wobei zur Dichtheitsüberprüfung eine Auswertung von Signalen erfolgt, die Amplitudenausschlägen des schwingfähigen Bauelements entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß das schwingfähige Bauelement durch aufeinanderfolgendes Beaufschlagen mit unterschiedlichen Frequenzen zum Schwingen angeregt wird, von denen eine der mechanischen Resonanzfrequenz des schwingfähigen Bauelements entspricht, und ein Indikatorsignal für das Vorliegen von Dichtheit entweder
  • a) durch eine Quotientenbildung von Amplitudenausschlägen des schwingfähigen Bauelements entsprechenden Signalwerten bei den unterschiedlichen Frequenzen oder
  • b) durch eine Ermittlung eines der Steigung einer Phasenkurve entsprechenden Signalwertes ermittelt wird, wobei zur Ermittlung der Phasenkurve bei den unterschiedlichen Frequenzen, die im Bereich der mechanischen Resonanzfrequenz des schwingfähigen Bauelements liegen, mit Hilfe eines Phasendetektors Signale verwendet werden, die Phasenverschiebungen entsprechen oder
  • c) durch eine Bestimmung der Anstiegszeit des Sensorausgangssignals ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregen des schwingfähigen Bauelements mit unterschiedlichen Frequenzen durch Schütteln des Sensors bei diesen unterschiedlichen Frequenzen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregen des schwingfähigen Bauelements mit unterschiedlichen Frequenzen durch aufeinanderfolgendes Anlegen von elektrischen Wechselspannungen mit unterschiedlichen Frequenzen erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Wechselspannungen Rechtecksignale, Sinussignale oder Dreiecksignale oder Kombinationen dieser Signale sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Indikatorsignal für das Vorliegen von Dichtheit in einem mit dem Sensor verbundenen Mikrocomputer oder einem anderen Meßgerät ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Mikrocomputer zur Ermittlung des Indikatorsignals zugeführten Signale dem Mikrocomputer unter Umgehung von zwischen dem Sensor und dem Mikrocomputer vorhandenen frequenzbandbegrenzenden Einrichtungen zugeführt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Wechselspannungen unterschiedlicher Frequenzen im Mikrocomputer oder in einem externen Gerät erzeugt und von dort aus an das schwingfähige Bauelement des Sensors übertragen werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung des Indikatorsignals für das Vorliegen von Dichtheit in vorgegebenen Zeitabständen automatisch erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung des Indikatorsignals für das Vorliegen von Dichtheit bei einem bereits fertiggestellten Sensor durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung des Indikatorsignals für das Vorliegen von Dichtheit bei einem in eine Vorrichtung eingebauten Sensor durchgeführt wird.
11. Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtheit eines Sensors, mit einem ein Bodenteil, einen Deckel und einen zwischen dem Bodenteil und dem Deckel vorgesehenen Hohlraum aufweisenden Sensor, sowie einem im Hohlraum vorgesehenen schwingfähigen Bauelement, welches auf dem Bodenteil befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß er einen mit dem Sensor (1) verbundenen Mikrocomputer (4) zur Auswertung von ihm vom Sensor zur Verfügung gestellten Signalen aufweist, wobei der Mikrocomputer derart programmiert ist, daß er aus den ihm vom Sensor zur Verfügung gestellten Signalen ein Indikatorsignal für das Vorliegen von Dichtheit des Sensors entweder
  • a) durch eine Quotientenbildung von Amplitudenausschlägen des schwingfähigen Bauelements entsprechenden Signalwerten bei den unterschiedlichen Frequenzen oder
  • b) durch eine Ermittlung eines der Steigung einer Phasenkurve der Amplituden entsprechenden Signalwertes durchführt, wobei zur Ermittlung der Phasenkurve bei den unterschiedlichen Frequenzen, die im Bereich der mechanischen Resonanzfrequenz des schwingfähigen Bauelements liegen, mit Hilfe eines Phasendetektors Signale verwendet werden, die Phasenverschiebungen entsprechen oder
  • c) durch eine Bestimmung der Anstiegszeit des Sensorausgangssignals ermittelt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor einen Eingangsanschluß aufweist, über welchen ihm elektrische Wechselspannungen mit unterschiedlichen Frequenzen zuführbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (4) zur Erzeugung der dem Sensor (1) zuführbaren Wechselspannungen vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sensor (1) und dem Mikrocomputer (4) ein erster Signalpfad, in welchem ein freguenzbandbegrenzendes Filter (3) angeordnet ist, und ein zweiter Signalpfad, welcher beim Dichtheitstest zur Übertragung der den Amplitudenausschlägen des schwingfähigen Bauelements entsprechenden Signalwerten vorgesehen ist, angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (4) in einer Normalbetriebsart der Vorrichtung den ersten Signalpfad und in einer Meßbetriebsart für Dichtheit den zweiten Signalpfad durchlässig schaltet.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (4) die dem Sensor (1) zuführbaren Wechselspannungen in vorgegebenen Zeitabständen automatisch erzeugt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (1) ein in ein Kraftfahrzeug eingebauter Beschleunigungssensor ist, der Mikrocomputer (4) mit dem Zündschloß des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist und die dem Sensor (1) zuführbaren Wechselspannungen kurz nach einem Anlassen des Kraftfahrzeugs erzeugt.
DE1999124369 1999-05-27 1999-05-27 Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtheit von Senoren Expired - Lifetime DE19924369B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999124369 DE19924369B4 (de) 1999-05-27 1999-05-27 Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtheit von Senoren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999124369 DE19924369B4 (de) 1999-05-27 1999-05-27 Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtheit von Senoren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19924369A1 true DE19924369A1 (de) 2000-11-30
DE19924369B4 DE19924369B4 (de) 2011-02-24

Family

ID=7909400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999124369 Expired - Lifetime DE19924369B4 (de) 1999-05-27 1999-05-27 Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtheit von Senoren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19924369B4 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1279941A2 (de) * 2001-07-25 2003-01-29 Conti Temic microelectronic GmbH Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung von kapazitiven Sensoren
DE10225213A1 (de) * 2002-06-06 2004-01-08 Heinrich Dr. Zitzmann Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit von hermetisch gehäusten Bauelementen
DE10255279A1 (de) * 2002-11-26 2004-06-03 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Messumformer mit Lecküberwachung
DE102007038060A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-12 Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
DE102007057694A1 (de) * 2007-11-30 2009-06-04 Continental Automotive Gmbh Leckageerkennung bei einem Gehäuse eines elektronischen Steuergeräts
DE102016105016A1 (de) * 2016-03-17 2017-09-21 Trw Automotive Gmbh Verfahren zur Erkennung eines Ausfalls eines Sensors einer Fahrzeugsicherheitseinrichtung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106596002A (zh) * 2016-12-14 2017-04-26 东南大学 高速铁路钢桁拱桥车‑桥共振性能曲线测定方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5626586A (en) * 1985-04-01 1986-10-23 Schoeps, W. Electrical sensors for the detection of leaks in conduit systems
US4893499A (en) * 1988-12-05 1990-01-16 Unisys Corporation Method and apparatus for detecting leaks in IC packages by sensing package deflections
AT399225B (de) * 1989-07-14 1995-04-25 Schrack Components Ag Anordnung zur dichtheitsprüfung bzw. feststellung des gas- und/oder flüssigkeitsgehaltes von gegenständen
US5082366A (en) * 1990-08-30 1992-01-21 Laser Technology, Inc. Apparatus and method for detecting leaks in packages
DE19651384A1 (de) * 1996-12-11 1998-06-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Überprüfung der Dichtheit einer Verpackung und Vorrichtung zur Messung der Viskosität

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1279941A2 (de) * 2001-07-25 2003-01-29 Conti Temic microelectronic GmbH Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung von kapazitiven Sensoren
DE10136219A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-06 Conti Temic Microelectronic Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung von kapazitiven Sensoren
US6675633B2 (en) 2001-07-25 2004-01-13 Conti Temic Microelectronic Gmbh Method for seal testing capacitive sensors
EP1279941A3 (de) * 2001-07-25 2006-01-11 Conti Temic microelectronic GmbH Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung von kapazitiven Sensoren
DE10225213A1 (de) * 2002-06-06 2004-01-08 Heinrich Dr. Zitzmann Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit von hermetisch gehäusten Bauelementen
DE10225213B4 (de) * 2002-06-06 2004-12-02 Heinrich Dr. Zitzmann Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit von hermetisch gehäusten Bauelementen
DE10255279A1 (de) * 2002-11-26 2004-06-03 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Messumformer mit Lecküberwachung
DE102007038060A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-12 Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
DE102007057694A1 (de) * 2007-11-30 2009-06-04 Continental Automotive Gmbh Leckageerkennung bei einem Gehäuse eines elektronischen Steuergeräts
DE102007057694B4 (de) * 2007-11-30 2009-12-03 Continental Automotive Gmbh Leckageerkennung bei einem Gehäuse eines elektronischen Steuergeräts
DE102016105016A1 (de) * 2016-03-17 2017-09-21 Trw Automotive Gmbh Verfahren zur Erkennung eines Ausfalls eines Sensors einer Fahrzeugsicherheitseinrichtung
US10234478B2 (en) 2016-03-17 2019-03-19 Trw Automotive Gmbh Method for detecting a malfunction of a sensor of a vehicle safety device

Also Published As

Publication number Publication date
DE19924369B4 (de) 2011-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19845185B4 (de) Sensor mit Resonanzstruktur sowie Vorrichtung und Verfahren zum Selbsttest eines derartigen Sensors
DE19910415B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abstimmen eines ersten Oszillators mit einem zweiten Oszillator
DE102005044008B4 (de) Verfahren zur Prüfung eines Massendurchflußmeßgeräts
EP0883795B1 (de) Vorrichtung zur ermittlung einer drehrate
DE102019118437A1 (de) Verfahren und Systeme zum Selbsttesten von MEMS-Trägheitssensoren
EP4028731A1 (de) Verfahren zum betreiben eines messgerätes mit mindestens einem oszillator und messgerät zur durchführung des verfahrens
DE19739903A1 (de) Sensorvorrichtung
DE19924369B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtheit von Senoren
DE3809299C2 (de)
DE19651384A1 (de) Verfahren zur Überprüfung der Dichtheit einer Verpackung und Vorrichtung zur Messung der Viskosität
EP2215440A2 (de) Schaltung für einen mikromechanischen körperschallsensor und verfahren zu dessen betrieb
DE19726006A1 (de) Drehratensensor und Verfahren zur Auswertung eines Drehratensensors
DE102013208817A1 (de) Drehratensensor mit einem eine Haupterstreckungsebene aufweisenden Substrat zur Detektion einer Drehrate
DE10321962B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Simulieren einer Drehrate und Verwendung von simulierten Drehraten zur initialen Kalibrierung von Drehratensensoren oder zur In-Betrieb-Nachkalibrierung von Drehratensensoren
EP3327406A1 (de) Verfahren zum betreiben eines coriolis-massedurchflussmessgeräts und coriolis-massedurchflussmessgerät
DE19841947C2 (de) Verfahren zum Messen von Körperschall zur Verwendung für die technische Diagnostik
DE3304223A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur feststellung der an- oder abwesenheit eines stoffs an einem detektor oder des abstands zwischen stoff und detektor
DE102010014572A1 (de) Vorrichtung zur Erfassung eines Schmiermittelniveaus für eine Brennkraftmaschine
DE102020204918A1 (de) Verfahren zum Überprüfen eines Fahrwerks
DE102019215184A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Charakterisieren einer Vibrationsempfindlichkeit eines mit zwei verstellbaren Elektroden-Massen ausgebildeten Sensors
EP3444605B1 (de) Ultraschallmikrofon mit selbsttest
EP2154538A2 (de) Beschleunigungssensor und Verfahren zum Erfassen einer Beschleunigung
DE19823193A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Dichte eines Gases unter Betriebsbedingungen
DE3342417A1 (de) Verfahren und geraet zum zerstoerungsfreien pruefen von werkstuecken mit hilfe von wirbelstroemen
DE102022202581A1 (de) Testvorrichtung und Verfahren zum Testen eines Sensors, Sensorsystem

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R084 Declaration of willingness to licence
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110619

R071 Expiry of right