[发明专利]湿度传感器设备的校准

说明书

本发明涉及一种校准湿度传感器设备的方法，包括以下步骤：使用第一校准偏移由湿度传感器设备在环境中的第一温度下确定第一露点和第一相对湿度；然后加热湿度传感器设备，具体是通过自加热，以此加热环境至高于第一温度的第二温度；然后由湿度传感器设备在第二温度下确定第二露点；然后确定所确定的第二露点和所确定的第一露点的差是否大于预定差；以及然后，如果确定了所确定的第二露点和第一露点的差大于预定差，则将湿度传感器设备的第一校准偏移改变一预定值，以获得第二校准偏移。

技术领域

本发明涉及湿度传感器设备，具体涉及湿度传感器设备的校准，湿度传感器设备被配置为测量相对湿度并确定环境中的露点。

背景技术

可以通过多种技术基于合适材料的电阻变化和电容变化来来测量湿度。例如，在借助于测量电容确定相对湿度(给定温度下水蒸气与水的比率)的基于半导体的系统中，可以基于用作电容器电介质的聚合物材料的可逆吸水特性来测量湿度。

通常，常规的电容式相对湿度传感器设备包括半导体基底和一对电极，它们形成在半导体基底的表面上，并且以特定距离彼此面对。湿敏介电薄膜放置在电极之间，并形成在半导体基底的表面上。薄膜的电容响应于湿度而变化。该传感器通过检测所述一对电极之间的响应于周围湿度变化的电容变化而检测湿度。电容感测型的湿度感测元件通常包括对水分不敏感的非导电结构，在该结构上安装或沉积有合适的电极元件，以及覆盖电极的介电且高度水分敏感材料的层或涂层，所述材料定位成能够在短时间内从周围大气中吸收水并达到平衡。

集成相对湿度传感器设备的响应偏移和斜率可以被设置为特定值，以便实现所需的传感器精度值。电容器元件的累积电荷可以借助于适当的调节电路读出，该电路输出DC电压或者振荡器的振荡频率的改变，其可以响应于介电层中电荷的积累而被检测到，并代表电容以及由此的相应湿度的测量值。基于相对湿度和检测到的温度，可以确定绝对湿度和露点。因此，例如可以借助于湿度传感器设备，确定车辆的挡风玻璃上的露点。

通过感测电容器测量相对湿度需要校准测量电路，特别是调节偏移，以便在相对湿度的方面解释感测电容器的变化的物理特性。用于精确校准的气候室是已知的，其例如利用盐的饱和或非饱和溶液。但是，需要较长的稳定时间并需要与测试台进行通信。用于校准的时间以及因此的金钱很重要。

此外，感测电容器和测量电路可以例如在CMOS技术的背景下在集成电路芯片上实现，并且在制造时进行校准。可以一次制造具有许多IC芯片的晶片，而包含所制造的IC芯片的实际电子设备则可以在稍后的时间且通常在其他场所组装和校准。因此，在组装时单独校准每个电子设备变得费时费力。

鉴于上述情况，本发明要解决的问题在于提供一种校准相对湿度传感器设备的有效而可靠的程序。

发明内容

本发明通过提供一种如权利要求1所述的校准(相对)湿度传感器设备的方法而克服上述问题。所述方法包括(以标引的顺序)依次进行一下步骤：

a)使用第一校准偏移由湿度传感器设备在环境中的第一温度下确定第一露点和第一相对湿度；

b)加热湿度传感器设备，具体是通过自加热，由此加热环境至高于第一温度的第二温度；

c)由湿度传感器设备在第二温度下确定第二露点；

d)确定所确定的第二露点和所确定的第一露点的差是否大于预定差(公差)；以及

e)如果确定了所确定的第二露点和所确定第一露点的差大于预定差(例如，第一校准偏移的预定函数)，则将湿度传感器设备的第一校准偏移改变一预定值，以获得第二校准偏移。