主机4访问芯片上存储器3，并且可以在其硬连线逻辑中开始执行随后的指令。
[0041 ] 在一种实施例中，系统控制器5可以从存储器3的地址取得加热温度值，并将其复制到主机4的寄存器内，用于根据测量例程的进一步操作。主机4可以因此应用电流通过加热器5。在另一种实施例中，系统控制器5可以从模数转换器7的寄存器取得传感器信号值，并且可以将该数值复制到主机4的寄存器中，用于根据测量例程的进一步操作。最后，作为测量例程的结果，可以确定输出值，并且存储到主机4的寄存器，系统控制器5可以从那里拾取输出值并将传输到1/0接口 6，诸如I2C接口，以使该处理过的输出值在传感器芯片外部是可利用的。
[0042]在该实施例中，来往于主机4的数据流完全被系统控制器5控制，其对主机4的中断请求IRQ作出反应，除了例如在存在于主机4和芯片上存储器3之间的专用接口处之外，以减少总线2上的工作量。
[0043]图3示出了根据本发明一种实施例的集成式化学传感器芯片的两个组成块即图2的主机4和图2的系统控制器5之间的信息流。首先，响应于经由I/O接口 6接收的触发，由芯片上存储器3中的系统控制器标识存储地址，在该地址处开始预期的测量例程。储存在该开始地址处的指令被复制到主机4，并且在那里被执行。在执行宏期间，测量命令、加热温度或者计时器的设置可以被复制到主机4，以便在那里被执行。接着，主机4可以提供例如输出值。当主机4已确定输出值时，该输出值被系统控制器5复制到芯片上存储器5，或者被复制到I/O接口 6。
[0044]图4示出了样品测量例程的计时方面，也被称为随时间变化的分布曲线。通常，分布曲线包括加热或温度分布曲线，分别指示将被应用到加热器的加热功率或者在敏感层处实现的温度，作为时间的变量。分布曲线还包括测量分布曲线，其设置进行测量的时间点。
[0045]在图4中以温度T随时间t变化的图形示出了样品分布曲线。因此，敏感层在t=0时被加热至温度T1，并且在温度上升到T2之前，保持在T1的时间为7Xtl，并且停留在T2那里的时间为2Xt2。在加热器再次被打开之前，加热器被关闭(T3 = 0)t3时间，从而敏感层达到温度值T4的时间为3Xt4。随后，加热器再次被关闭。图中的直垂直线示出在该时间点，热指令应该被执行。相对地，虚垂直线指示在该时间点进行测量，共同地建立了测量分布曲线。在采用金属氧化物敏感层的化学感测中，加热敏感层以及进行测量的相对计时对于获得可靠的结果是至关重要的。
[0046]分布曲线可以用每个加热区间应用的语法描述，诸如例如对于加热区间11:
[0047]0x0001 //T1 * 温度 T1*
[0048]0x0040 //tl * 时间步骤 tl = 5ms*
[0049]0x0005 //5 * 重复 6 次 *
[0050]分布曲线优选被转换为限定随时间变化的加热/温度过程的宏形式的指令以及限定测量时间点的指令。
[0051]图5示出了根据本发明一种实施例的方法的流程图。步骤由根据本发明一种实施例的集成式化学传感器芯片执行。
[0052]在步骤S1中，接收请求进行测量例程的触发。在步骤S2中，响应于触发，根据储存在传感器芯片的存储器中的指令控制传感器芯片的加热器，所述指令限定随时间变化的加热过程，在步骤S2中，再次根据储存在存储器中的限定一个或多个测量时间点的指令，在预定的时间点测量传感器芯片的化学敏感层关于加热行为的电阻。在步骤S3中，测量结果诸如测量值可以被处理，例如通过将校准参数应用到测量值。在步骤S4中，这样接收的输出值作为测量例程的结果被提供到传感器芯片的I/O接口。
[0053]尽管显示并描述了本发明的当前优选实施例，但应当理解本发明不局限于此，而是可以另外地在以下权利要求书的范围内被不同地实施和实践。
【主权项】
1.一种集成式化学传感器芯片，包括公共基片(14)上的或者集成在公共基片(14)内的: 化学敏感层(11)， 用于加热所述敏感层(11)的加热器(15)， 用于储存测量例程的存储器(3)，所述测量例程包括限定随时间变化的加热过程的指令以及限定一个或多个测量时间点的指令， I/O接口(6)，用于接收所述测量例程的触发并且用于提供所述测量例程的结果，以及 主机(4)，用于控制所述加热器(15)并且用于响应于接收所述测量例程的触发、根据所述测量例程的指令测量所述敏感层(11)的电阻。2.根据权利要求1所述的集成式化学传感器芯片，其中所述测量例程以宏的形式被储存在所述存储器(3)中。3.根据权利要求1或2所述的集成式化学传感器芯片，其中不同的测量例程被储存在所述存储器(3)中。4.根据权利要求1所述的集成式化学传感器芯片，其中所述主机(4)包括状态机。5.根据权利要求1所述的集成式化学传感器芯片，其中所述主机(4)被硬连线在所述集成式化学传感器芯片(1)中。6.根据权利要求1所述的集成式化学传感器芯片，包括系统控制器(5)，被配置成用于将来自所述存储器(3)的所述测量例程的指令复制到所述主机(4)，所述指令用于控制所述加热器(15)且用于测量电阻，并且尤其是响应于来自所述主机(4)请求的中断，将来自所述存储器(3)的所述测量例程的指令复制到所述主机(4)。7.根据权利要求1所述的集成式化学传感器芯片，其中所述存储器(3)是可一次编程的芯片上存储器。8.—种便携式电子设备，包括: 根据权利要求1所述的集成式化学传感器芯片(1)， 处理单元， 其中所述处理单元包括用于和所述集成式化学传感器芯片(1)进行通信的I/o接口， 其中所述处理单元被配置成经由所述I/o接口将测量例程的触发发送到所述集成式化学传感器芯片(1)，并且被配置成经由所述I/o接口接收所述测量例程的结果。9.根据权利要求8所述的便携式电子设备，其中所述处理单元是非实时处理单元。10.根据权利要求8或9所述的便携式电子设备，包括用于所述集成式化学传感器芯片(1)和所述处理单元的公共壳体。11.根据权利要求8所述的便携式电子设备，包括用于所述化学传感器芯片和所述处理单元的公共托架。12.根据权利要求8所述的便携式电子设备，其是可移动电话、手持式计算机、电子读取器、平板计算机、游戏控制器、定点设备、照片或视频照相机、数字音乐播放器、电子腕表、私人健康跟踪设备、头戴式耳机或计算机外围设备中的一种。13.一种用于采用集成式化学传感器芯片进行测量的方法，其中所述集成式化学传感器芯片: 接收用于测量例程的触发， 响应于所述触发，根据储存在所述集成式化学传感器芯片(1)的存储器(3)中的指令控制所述集成式化学传感器芯片(1)的加热器(15)，所述指令限定随时间变化的加热过程，并且根据储存在所述存储器(3)中的指令测量所述集成式化学传感器芯片(1)的化学敏感层(11)的电阻，所述指令限定一个或多个测量时间点，并且提供所述测量例程的结果。
【专利摘要】一种集成式化学传感器芯片，包括公共基片(14)上的或集成在公共基片(14)内的化学敏感层(11)以及用于加热敏感层(11)的加热器(15)。此外，存储器(3)被设置成用于储存测量例程，所述测量例程包括限定随时间变化的加热过程的指令以及限定一个或多个测量时间点的指令。I/O接口(6)被设置成用于接收所述测量例程的触发，并用于提供所述测量例程的结果。主机(4)控制加热器(15)并且根据所述测量例程的指令测量敏感层(11)的电阻。
【IPC分类】G01N27/27
【公开号】CN105424772
【申请号】CN201510608381
【发明人】M·莱希纳, S·菲雷尔, Z·姆尔查里察, F·帕斯, L·齐默尔曼
【申请人】盛思锐股份公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年8月28日
【公告号】EP2995937A1, US20160077031