大器62、以及在運(yùn)算放大器62的非反相輸入終端和輸出終端之間彼此并聯(lián)連接的反饋電容器63和開關(guān)64 ο輸出終端56被連接到運(yùn)算放大器62的非反相輸入終端。預(yù)定的(DC)電壓信號(hào)(例如載波的中間電壓Vref)被輸入到運(yùn)算放大器62的反相輸入終端。
[0059]此外，信號(hào)處理設(shè)備53包括控制邏輯電路23、確定邏輯電路24以及移動(dòng)平均濾波器電路(MAF)26。信號(hào)處理設(shè)備53還包括診斷偏移輸入電路65。診斷偏移輸入電路65基于來自控制邏輯電路23的命令將偏移信號(hào)SI (例如在加速度轉(zhuǎn)換中與+0.5G相對(duì)應(yīng)的信號(hào))輸入至IJC/V轉(zhuǎn)換電路59(運(yùn)算放大器62)的輸入側(cè)。在這種情況下，如圖8所示，診斷偏移輸入電路65與對(duì)來自信號(hào)處理電路58的信號(hào)的采樣的時(shí)間同步針對(duì)載波Dl的Hi和Lo的每一個(gè)周期交替地執(zhí)行偏移信號(hào)SI的輸入和輸入停止(偏移為O)。
[0060]如在以上第一實(shí)施例(圖2)中，圖8圖示了當(dāng)傳感器芯片52和信號(hào)處理設(shè)備53中不存在異常時(shí)，例如IG的加速度作用在傳感器芯片52和信號(hào)處理設(shè)備53上，每個(gè)部件的信號(hào)。偏移信號(hào)SI的波形與第一實(shí)施例中的波形不同，但來自C/V轉(zhuǎn)換電路59的輸出信號(hào)與第一實(shí)施例中的輸出信號(hào)相等。因此，雖然未示出，但來自采樣和保持電路60的輸出信號(hào)、來自A/D轉(zhuǎn)換電路61的輸出信號(hào)以及來自移動(dòng)平均濾波器電路26的輸出信號(hào)與圖2中所示的那些相同。
[0061 ]因此，類似地，在該實(shí)施例中，確定邏輯電路24監(jiān)測(cè)到偏移輸入的輸出變化，由此能夠診斷信號(hào)處理電路58是否正常操作。在以上自診斷的同時(shí)，通過移動(dòng)平均濾波器電路26來消除偏移輸入的變化，使得僅能夠從來自信號(hào)處理電路58 (A/D轉(zhuǎn)換電路61)的輸出信號(hào)中提取與輸入信號(hào)(加速度檢測(cè)信號(hào))相對(duì)應(yīng)的部分，并且由傳感器芯片52檢測(cè)到的加速度總是能夠被檢測(cè)到。因此，類似地，第三實(shí)施例被提供有信號(hào)處理電路58，并且能夠獲得總是能夠運(yùn)行自診斷功能的這樣的有利效果。
[0062]雖然在以上各實(shí)施例中未描述，但信號(hào)處理電路可以提供在物理量不作用在傳感器單元上的狀態(tài)下調(diào)節(jié)傳感器單元的輸出(零點(diǎn))的零點(diǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。在提供以上描述的零點(diǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的情況下，偏移輸入設(shè)備(診斷偏移輸入電路)也能夠用作零點(diǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，并且配置能夠更簡(jiǎn)化。在以上各實(shí)施例中，移動(dòng)平均濾波器被用作提取設(shè)備。備選地，能夠通過低通濾波器或帶通濾波器與移動(dòng)平均濾波器的組合來配置提取設(shè)備。
[0063]在以上各實(shí)施例中，偏移信號(hào)由診斷偏移輸入電路輸入到C/V轉(zhuǎn)換電路的輸入側(cè)。備選地，輸出信號(hào)可以被輸入到采樣和保持電路的輸入側(cè)或A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入側(cè)。此外，在以上各實(shí)施例中，本公開被應(yīng)用于半導(dǎo)體加速度傳感器設(shè)備。備選地，本公開能夠被應(yīng)用于另一電容半導(dǎo)體傳感器設(shè)備，例如橫擺率傳感器。另外，本公開能夠被應(yīng)用于通用的信號(hào)處理設(shè)備。信號(hào)處理電路可以不包括C/V轉(zhuǎn)換電路，并且各部件中的信號(hào)波形僅示出一個(gè)范例，并且能夠在不脫離本公開的精神的情況下利用適當(dāng)?shù)淖兓瘉韺?shí)施本公開。
[0064]盡管已經(jīng)參考其實(shí)施例對(duì)本公開進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本公開不限于所述實(shí)施例和構(gòu)造。本公開旨在涵蓋各種修改和等價(jià)布置。此外，盡管有各種組合和配置，但包括更多元件、更少元件或僅單個(gè)元件的其他組合和配置也在本公開的精神和保護(hù)內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種信號(hào)處理設(shè)備(13、53)，包括: 信號(hào)處理電路(21、41、58)，其處理輸入信號(hào)并輸出與所述輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；偏移輸入設(shè)備(25、65)，其將診斷偏移信號(hào)作為內(nèi)部信號(hào)輸入到所述信號(hào)處理電路(21、41、58)的輸入側(cè)與輸出側(cè)之間的通路中； 自診斷設(shè)備(24)，其在由所述偏移輸入設(shè)備(25、65)輸入的所述診斷偏移信號(hào)以預(yù)定量變化時(shí)，基于輸出自所述信號(hào)處理電路(21、41、58)的信號(hào)的變化來執(zhí)行對(duì)所述信號(hào)處理電路(21、41、58)的自診斷；以及 提取設(shè)備(26)，其將所述診斷偏移信號(hào)的分量從輸出自所述信號(hào)處理電路(21、41、58)的所述信號(hào)中移除，并僅提取與所述輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理設(shè)備，還包括: 傳感器單元(12)，其檢測(cè)物理量，其中: 與由所述傳感器單元(12)檢測(cè)到的所述物理量相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)被輸入到所述信號(hào)處理電路(21、41、58)中作為所述輸入信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中: 所述傳感器單元(12)將所述物理量的變化輸出為電容的變化;并且所述信號(hào)處理電路(21、41、58)包括將所述電容的變化轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的電容-電壓轉(zhuǎn)換電路(27、59)、以及在預(yù)定時(shí)間對(duì)輸出自所述電容-電壓轉(zhuǎn)換電路(27、59)的所述電壓信號(hào)進(jìn)行采樣和保持的采樣和保持電路(28、60)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中: 所述信號(hào)處理電路(21、41、58)包括將輸出自所述采樣和保持電路(28、60)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(29、61)。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中: 所述偏移輸入設(shè)備(25、65)將所述診斷偏移信號(hào)輸入到所述電容-電壓轉(zhuǎn)換電路(27、59)的輸入側(cè)中。6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中: 所述偏移輸入設(shè)備(25、65)將所述診斷偏移信號(hào)輸入到所述采樣和保持電路(28、60)的輸入側(cè)中。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中: 所述偏移輸入設(shè)備(25、65)將所述診斷偏移信號(hào)輸入到所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(29、61)的輸入側(cè)中。8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中: 所述電容-電壓轉(zhuǎn)換電路(27)是差分類型的電容-電壓轉(zhuǎn)換電路;并且所述偏移輸入設(shè)備(25)將所述診斷偏移信號(hào)作為所述輸入信號(hào)輸入到所述電容-電壓轉(zhuǎn)換電路(27)的兩個(gè)輸入側(cè)中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中: 所述偏移輸入設(shè)備(25、65)與所述信號(hào)的采樣時(shí)間同步以基本相等的幅度將所述診斷偏移信號(hào)規(guī)則地輸入到正極輸入側(cè)和負(fù)極輸入側(cè)中。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中: 所述提取設(shè)備(26)包括移動(dòng)平均濾波器。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中:所述提取設(shè)備(26)包括低通濾波器和帶通濾波器之一與所述移動(dòng)平均濾波器的組合。
【專利摘要】一種信號(hào)處理設(shè)備(13、53)包括：信號(hào)處理電路(21、41、58)，其處理輸入信號(hào)并輸出與所述輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；偏移輸入設(shè)備(25、65)，其將診斷偏移信號(hào)作為內(nèi)部信號(hào)輸入到所述信號(hào)處理電路(21、41、58)的輸入側(cè)與輸出側(cè)之間的通路中；自診斷設(shè)備(24)，其在由所述偏移輸入設(shè)備(25、65)輸入的所述診斷偏移信號(hào)以預(yù)定量變化時(shí)，基于輸出自所述信號(hào)處理電路(21、41、58)的信號(hào)的變化來執(zhí)行對(duì)所述信號(hào)處理電路(21、41、58)的自診斷；以及提取設(shè)備(26)，其將所述診斷偏移信號(hào)的分量從輸出自所述信號(hào)處理電路(21、41、58)的所述信號(hào)中移除，并僅提取與所述輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
【IPC分類】G01D5/24, G01P15/125
【公開號(hào)】CN105606134
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510783725
【發(fā)明人】三鴨一輝
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社電裝
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年11月16日
【公告號(hào)】DE102015222462A1, US20160142044