[发明专利]一种操作具有电容变送器的绝对压力或相对压力传感器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种操作具有电容变送器的绝对或相对压力传感器的方法。

这样的压力传感器包括测量膜片，或者隔膜，至少一个平台以及具有至少第一压力相关电容和第二压力相关电容的电容变送器，

其中该测量膜片压力密闭地将体积分为第一体积部和第二体积部，其中第二体积部封闭在测量膜片和平台之间的测量腔内，

其中测量膜片的偏移取决于压力测量变量p，其为第一体积部内的第一压力p₁与测量腔内的第二体积部内的第二压力p₂之间的差，

其中在每种情况下测量测量膜片上的电极和具有基本上与压力不相关位置的对电极之间的第一电容和第二电容，

其中作为第一电容和第二电容的函数确定各个压力测量变量p的当前值。

背景技术

压力测量变量p和两个电容之间的准确关系特别依赖于电极关于测量膜片的位置以及测量膜片的弯曲特性。如果采用结构方式固定边界条件，作为电容的当前测量值，以及在一定情况下的其他扰动变量，例如温度的函数，确定压力测量变量p。然而，这假定了会影响传递函数的压力传感器的结构相关特性是足够稳定的，并且特别是该压力传感器至少处于足够的热平衡，从而使得特性不会偏离平衡状态太多。

公开文本EP2189774A1公开了一种快速温度变化的补偿方法，该方法依赖于如下特征，包括：针对被测电容C_p的测量值(这里指定为C_m)，参考电容C_r的测量值与参考电容C_r的期望值比较，所述参考电容C_r的期望值由被测电容C_p的测量值产生，并且其中当参考电容的测量值处于期望值附近的容限范围之外时，会检测到温度跳变，并且其中对于压力测量值，确定修正函数，该修正函数具体应该修正温度跳变对压力测量值的影响。在所述公开文本中，教导了将传递函数的变化解释为温度跳变的结果，并且相应的在评估中基于模型对电容进行补偿。尽管该方法具有其优点，如果传递函数变化具有其他原因，例如，测量单元内的永久改变，特别是对测量单元的损坏，该方法做出错误判断。因此该方法具有测量单元内的上述变化没有被检测到的危险，并且实际上结果是人们会认为做出了正确的压力测量值，而实际上，其结果是，最终的测量值是完全错误的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种对该情况的补救措施。

通过独立权利要求1所限定的方法实现根据本发明的目的。

本发明提供了一种操作压力传感器的方法，

其中，压力传感器包括测量膜片，至少一个平台以及具有至少第一压力相关电容和第二压力相关电容的电容变送器，

其中该测量膜片压力密闭地将体积分为第一体积部和第二体积部，其中第二体积部封闭在测量膜片和平台之间的测量腔内，

其中测量膜片的偏移取决于压力测量变量p，其为第一体积部内第一压力p₁与测量腔内的第二体积部内第二压力p₂之间的差，

其中在每种情况下测量测量膜片上的电极和具有基本上与压力不相关位置的对电极之间的第一电容和第二电容，

其中作为第一电容和第二电容的函数确定各个压力测量变量p的当前值，并且

其中，对于完好无损的处于热平衡的压力传感器，，第二电容表示为第一电容和在给定情况下，温度的预定函数，

其中方法具有如下步骤：

监控第一电容和第二电容的记录值对是否实际在预定容限范围内符合预定函数的关系，并且

当在比时间极限值持续更长的时间段中不符合时，确定传感器的变化和/或损坏。

在本发明的进一步发展中，时间极限值为预定极限值，特别是时间常数或者该时间常数的倍数，其描述了温度跳变后到达压力传感器的平衡状态。

该倍数可以是大于1的任意有理数，特别是整数。

在本发明的进一步发展中，时间极限值是第一电容和第二电容的值从函数关系的偏离的函数。

在本发明的进一步发展中，完好无损的压力传感器具有第一完好无损的操作状态和第二完好无损的操作状态，其中，对于处于第一操作状态的热平衡中的完好无损的压力传感器，第二电容表示为第一电容，以及在给定情况下，温度的第一预定函数，其中对于处于第二操作状态的热平衡中的完好无损的压力传感器，第二电容表示为第一电容，以及给定情况下，温度的第二预定函数，

其中所述方法包括：

记录第一电容和第二电容的值对，