[实用新型]多参数传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种多参数传感器。

背景技术

随着MEMS技术发展，各种各样的MEMS传感器在很多领域得到应用。在手机、PAD相关的应用中，加速度计、磁力计、压力计、温度计以及湿度计，已经逐渐成为智能手机的标配。其中，不同的传感器检测不同的环境参数，然后由各自的信号处理电路来处理传感器输出的信号。增大了电路的面积和功耗。

现有技术的传感器中不同的传感器检测不同的环境参数，然后由各自的信号处理电路来处理传感器的输出信号，浪费了电路面积，增加了功耗。

期望集成的传感器能够提供多个环境参数、具有小的面积和低的成本和功耗。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种高集成度的多参数传感器，通过分时复用信号处理电路，节省了电路面积，降低了成本。所述多参数传感器，包括：第一传感器，所述第一传感器的输出信号为电压信号；第二传感器，所述第二传感器的输出信号为电荷信号；第一放大器，用于放大所述第一传感器的输出信号，所述第一放大器的输出信号为电压信号；第二放大器，用于放大所述第二传感器的输出信号，所述第二放大器的输出信号为电压信号；第一选择电路；以及信号处理电路，包括过采样模数转换器和数字滤波器；所述第一选择电路根据控制信号将所述第一放大器的输出端或第二放大器的输出端连接到所述信号处理电路的输入端。

优选地，所述多参数传感器的一个测量周期包括第一测量子周期、第二测量子周期的至少之一；在所述第一测量子周期，所述第一选择电路将第一放大器连接信号处理电路，使得第一传感器的输出信号经过放大、模数转换和滤波生成第一数字信号；在所述第二测量子周期，所述第一选择电路将第二放大器连接信号处理电路，使得第二传感器的输出信号经过放大、模数转换和滤波生成第二数字信号。

优选地，所述第一测量子周期包括第一建立时间和第一工作时间，在所述第一建立时间内，所述过采样模数转换器不工作，在所述第一工作时间内，所述过采样模数转换器以第一过采样率进行采样；所述第二测量子周期包括第二建立时间和第二工作时间，在所述第二建立时间内，所述过采样模数转换器不工作，在所述第二工作时间内，所述过采样模数转换器以第二过采样率进行采样。

优选地，所述多参数传感器还包括数字补偿电路，所述多参数传感器的一个测量周期包括第一测量子周期和第二测量子周期，所述数字补偿电路用于根据第一数字信号对第二数字信号进行补偿或根据第二数字信号对第一数字信号进行补偿。

通过数字补偿电路实现自补偿提高测量准确度，减小误差。

优选地，所述第一传感器和第二传感器分别为MEMS传感器，所述多参数传感器制作在同一衬底上。

优选地，所述第一传感器和第二传感器分别为独立的传感器，所述第一选择电路、第一放大器、第二放大器、过采样模数转换器、数字滤波器以及数字补偿电路集成在同一芯片上，并同第一传感器和第二传感器封装在一起。

优选地，所述多参数传感器还包括：第三传感器，所述第三传感器的输出信号为电压信号；第二选择电路，所述第二选择电路根据控制信号将第一传感器或第三传感器连接到所述第一放大器。

优选地，所述多参数传感器的一个测量周期包括第一测量子周期、第二测量子周期和第三测量子周期的至少之一；在所述第一测量子周期，所述第二选择电路将所述第一传感器连接到第一放大器，第一选择电路将第一放大器连接信号处理电路，使得第一传感器的输出信号经过放大、模数转换和滤波生成第一数字信号；在所述第二测量子周期，所述第一选择电路将第二放大器连接信号处理电路，使得第二传感器的输出信号经过放大、模数转换和滤波生成第二数字信号；在所述第三测量子周期，所述第二选择电路将所述第三传感器连接到第一放大器，第一选择电路将第三放大器连接信号处理电路，使得第一传感器的输出信号经过放大、模数转换和滤波生成第三数字信号。

优选地，所述第一测量子周期包括第一建立时间和第一工作时间，在所述第一建立时间内，所述过采样模数转换器不工作，在所述第一工作时间内，所述过采样模数转换器以第一过采样率进行采样；所述第二测量子周期包括第二建立时间和第二工作时间，在所述第二建立时间内，所述过采样模数转换器不工作，在所述第二工作时间内，所述过采样模数转换器以第二过采样率进行采样；所述第三测量子周期包括第三建立时间和第三工作时间，在所述第三建立时间内，所述过采样模数转换器不工作，在所述第三工作时间内，所述过采样模数转换器以第三过采样率进行采样。