DE102021202134A1 - Verfahren zur Bestimmung, Messung und/oder Überwachung von Eigenschaften eines Sensorsystems - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren (10) zur Bestimmung, Messung und/oder Überwachung von Eigenschaften eines Sensorsystems (1) vorgeschlagen, bei dem
-- in einem ersten Schritt (11) eine kontrollierte Veränderung mindestens eines Systemparameters des Sensorsystems (1) derart erfolgt, dass der Systemparameter vor der kontrollierten Veränderung einen ersten Wert aufweist und durch die kontrollierte Veränderung mindestens einen weiteren Wert annimmt,
-- in einem zweiten Schritt (12) zu dem mindestens einen weiteren Wert des Systemparameters mindestens eine charakteristische Größe des Sensorsystems (1) und/oder eine Änderung der mindestens einen charakteristischen Größe des Sensorsystems (1) bestimmt wird,
-- in einem dritten Schritt (13) die Bestimmung, Messung und/oder Überwachung von Eigenschaften des Sensorsystems (1) auf Grundlage des mindestens einen weiteren Wertes des Systemparameters und der im zweiten Schritt bestimmten mindestens einen charakteristische Größe und/oder der Änderung der mindestens einen charakteristischen Größe erfolgt.
Weiterhin wird ein Sensorsystem (1), insbesondere mikroelektromechanisches Sensorsystem, vorgeschlagen, das eine Kontroll- und Auswertungseinheit zur Ausführung des Verfahrens aufweist.

Description

• Stand der Technik
• Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Ein übliches Verfahren um die erforderliche Präzision und Genauigkeit bei Sensorsystem zu erreichen, ist ein sogenannter Endabgleich (oder End-of-Line-Kalibrierung), der direkt im Anschluss an den Herstellungsprozess durchgeführt wird. Hierbei werden Abweichungen vom gewünschten Verhalten beispielsweise dadurch festgestellt werden, dass die Sensorantwort für einen Referenzstimulus (im Falle von Inertialsensoren z.B. eine fest vorgegebene äußere Beschleunigung oder Drehrate) bestimmt wird und mit dem zugehörigen Sollwert verglichen wird. Dabei werden die Eigenschaften des Sensors überprüft und ggf. durch anschließendes Trimmen sichergestellt, dass die erforderliche Genauigkeit erzielt wird.
• Ähnliche Überprüfungen können während der gesamten Lebensdauer des Sensors wiederholt durchgeführt werden. Um jedoch den zusätzlichen Aufwand zu vermeiden, der dadurch entsteht, dass der Sensor hierfür einem definierten Referenzstimulus ausgesetzt werden muss, beruhen solche Selbst-Kalibrierungen üblicherweise auf der Verwendung eines Testsignals. So ist beispielsweise aus der US 9,834,438 B2 eine Kalibrierungsmethode bekannt, bei der ein elektronisches Stimulus-Signal erzeugt wird und anschließend durch einen Vergleich mit einem Erwartungswert ein neuer Trimmwert berechnet wird.
• Weiterhin ist aus der DE 10 2018 207 573 A1 ein Verfahren bekannt um einen Sensor mit Hilfe eines definierten Testsignals zu rekalibrieren, wobei die Korrektur des Sensorsignals auf Grundlage eines vorab bestimmten Zusammenhanges abhängig von der Sensorantwort auf das Testsignal erfolgt.
• Alle derartigen Verfahren weisen neben dem zusätzlichen Aufwand zur Erzeugung eines Testsignals den Nachteil auf, dass sie außerdem anfällig gegenüber Fehlern sind, die die Erzeugung des Testsignals betreffen. Typischerweise wirken beispielsweise Veränderungen, denen der Sensor durch die Einsatzbedingungen oder auch Alterungseffekte im Laufe der Zeit unterliegt, nicht nur auf die Sensoreigenschaften, die kalibriert werden soll, sondern auch auf die Erzeugung des dafür verwendeten Testsignals. Im Allgemeinen ist keine eindeutige Unterscheidung dieser Effekte möglich, wodurch die erreichbare Genauigkeit und die Robustheit der Selbst-Kalibrierung beschränkt wird.
• Offenbarung der Erfindung
• Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das sich ohne einen Referenzstimulus oder ein Testsignal realisieren lässt.
• Das Verfahren gemäß dem Hauptanspruch hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass sich die Sensoreigenschaften alleine auf Basis einer dedizierten Änderung von Systemparametern und einer entsprechenden Verarbeitung der Sensorantwort bestimmen bzw. überprüfen lassen, ohne dass hierfür ein äußerer Referenzstimulus oder ein Testsignal notwendig wäre. Durch die Veränderung des Systemparameters, wie beispielsweise eines Betriebsparameters des Sensors, eines oder mehrerer Steuersignale etc., wird der Zustand des Sensors in gezielter Weise beeinflusst oder eingestellt und die so hervorgerufene Zustandsänderung anhand einer oder mehrerer charakteristischer Größen quantifiziert. Die Veränderung des Parameters erfolgt dabei in zuvor festgelegter, reproduzierbarer Art und Weise, so dass über den Einfluss der Parameteränderung auf die charakteristische Größe ein Rückschluss auf die Sensoreigenschaften möglich wird. Dieser Ansatz lässt sich nicht nur für eine Selbst-Kalibrierung des Sensors, sondern auch zur Messung, Identifikation und/oder Überwachung von Eigenschaften des Sensors einsetzen, ohne dass der Sensor hierfür aus seiner Betriebsumgebung entnommen werden muss.
• Das erfindungsgemäße Konzept beruht darauf, dass mindestens ein Systemparameter neben seinem ursprünglichen, unbeeinflussten Wert mindestens einen weiteren Wert annimmt und der Einfluss auf das Sensorsystem über mindestens eine charakteristische Größe bestimmt werden kann. Generell lässt das Verfahren jedoch wesentlich allgemeinere Ausgestaltungen zu, bei denen mehrere Parameter stufenweise verändert werden und jeweils eine Mehrzahl an charakteristischen Größen bestimmt wird. Formal lässt sich dieses Schema folgendermaßen beschreiben: Das Sensorsystem weist einen oder mehrere Parameter P_i, i = 1, ..., n auf, die sich auf eine festgelegte Art und Weise verändert lassen und insbesondere jeweils verschiedene Werte P_i(W_j), j = 1, ..., n_i annehmen können. Vor Durchführung des Verfahrens weisen die Parameter einen Anfangswert P_i(W₁) auf und nehmen dann schrittweise einen oder mehrere von P_i(W₁) verschiedene Werte P_i(W₁) → P_i(W_j),j = 2, ..., n_i an. Dabei werden in jedem Schritt zu jedem Wert bzw. Kombination von Werten der Systemparameter eine oder mehrere charakteristische Größen C_k, k = 1, ..., m des Systems bestimmt, so dass sich ein Datensatz C_{k,j 1,....j n.} ergibt, der den jeweiligen Wert der k-ten charakteristischen Größe C_k enthält, der sich nach Veränderung P_i(W₁) → P_i(W_j) des Systemparameters P_i ergibt. Dadurch entsteht eine Datensatz C_{k,j 1....j n} der es ermöglicht, auf Basis eines zugrundeliegenden physikalischen Verständnisses oder geeigneter empirischer Zusammenhänge gewisse Eigenschaften E des Sensors zu bestimmen oder abschätzen E = f(C_{k,j 1,...,j n} ) . Dieses Vorgehen kann zu einem beliebigen Zeitpunkt t_l, l = 1, ...,o wiederholt werden, u.a. ist eine erste Durchfühung nach dem Endabgleich, eine weitere nach Inbetriebnahme und danach in regelmäßigen Abständen während der Lebensdauer des Sensors vorstellbar. Dadurch entsteht ein Datensatz C(t_l)_{k,j 1,...j n} , der es nicht nur erlaubt, Eigenschaften des Sensors zu verschiedenen Zeitpunkten t_l zu bestimmen, sondern auch Änderung von Eigenschaften zwischen verschiedenen Zeitpunkten t_{l 1} , t_{l 2} zu bestimmen ΔE(t_{l 1} → t_{l 2} = f(C(t_{l 1} )_{k,j 1,..,j n} → C(t_{l 2} )_{k,j 1,...,j n} ) und zur Überwachung, Diagnose und Selbst-Kalibrierung des Sensorsystems während der Lebensdauer zu verwenden.
• Dieses allgemeine Konzept lässt dabei zahlreiche spezifische Ausgestaltungen zu, die im Folgenden beschrieben werden.
• Zuerst soll das Vorgehen kurz anhand von Parametersätzen unterschiedlicher Größe weiter illustriert werden. In einem einfachen Fall könnte nur ein einziger Systemparameter mit drei unterschiedlichen Werten variiert werden P(W_j),j = 1,2,3 und eine einzige charakteristische Sensorgröße C bestimmt werden. Diese nimmt dann bei Durchführung des Verfahrens zu einen beliebigen Zeitpunkt t_l drei unterschiedliche Werte C(t_l)₁, C(t_l)₂, C(t_l)₃ an. Bei zwei variierten Systemparametern mit jeweils zwei unterschiedlichen möglichen Werten P_i(W_j) i = 1,2, j_1,2 = 1,2 und ebenfalls zwei angenommenen charakteristischen Sensorgröße C_k k = 1,2 würde die Durchführung des Verfahrens zu einen beliebigen Zeitpunkt t_l insgesamt einen Datensatz von bis zu acht (abhängig von der Kombination der Änderungen) unterschiedlichen Werten ergeben: C₁(t_l)_1,1, C₁(t_l)_2,1 C₁(t_l)_1,2, C₁(t_l)_2,2 und C₂(t_l)_1,1, C₂(t₁)_2,1, C₂(t_l)_1,2, C₂(t₁)_2,2.
• Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im dritten Schritt eine Veränderung der Eigenschaften des Sensorsystems gegenüber einem Referenzzustand bestimmt, wobei der Referenzzustand insbesondere beim Endabgleich im Anschluss an die Fertigung des Sensorsystems bestimmt wird. Auf diese Weise kann das Verfahren genutzt werden, um die Veränderung der Eigenschaften des Sensorsystems gegenüber einem Referenzzustand zum Zeitpunkt t₁ zu bestimmen (vgl. 3) ΔE(t₁ → t_l) = f(C(t₁)_{k,j 1,..,j n} → C(t_l)_{k,j 1,..,j n} ).
• Nach einer weiteren Ausgestaltung wird in einem auf den dritten Schritt folgenden Schritt mindestens ein Sensorparameter verändert, wobei die Veränderung des Sensorparameters insbesondere eine Korrektur eines Messsignals des Sensorsystems bewirkt. Auf diese Weise kann in einem auf den dritten Schritt folgenden Schritt eine gezielte Veränderung von einem oder mehreren Sensorparametern P_i(W₁) → P_i(W_{j i} ,) vorgenommen werden, mit dem Ziel der Korrektur der geänderten Sensoreigenschaften E(t₁, P_i(W₁)) ≈ E(t_i,P_i(W_{j i} .)). Eine typische Anwendung wäre hier z.B. eine in regelmäßigen Abständen durchgeführte Selbstkalibrierung der Empfindlichkeit des Sensorsystems, um eine möglichst über die gesamte Lebensdauer konstante Genauigkeit zu erreichen (vgl. 3).
• Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass im dritten Schritt ein Vergleich der im zweiten Schritt bestimmten charakteristischen Größe des Sensorsystems und/oder der Änderung der mindestens einen charakteristischen Größe mit einem Schwellwert durchgeführt wird, wobei insbesondere in einem darauf folgenden Schritt eine Sensorantwort erzeugt wird. Diese Ausgestaltung (vgl. 4) beinhaltet den Vergleich einer zu einem Zeitpunkt t_l ermittelten charakteristische Größe mit einem definierten Schwellwert. Eine denkbare Anwendung wäre hier eine Überwachung der korrekten Funktionsfähigkeit des Sensorsystems und im Falle einer nicht mehr akzeptablen Abweichung die Auslösung einer geeigneten Meldung an den Nutzer.
• Gemäß einer Ausgestaltung weist der Sensor eine bewegliche Struktur auf, die derart gestaltet ist, dass durch einen auf die bewegliche Struktur wirkenden physikalischer Stimulus, insbesondere eine Inertialkraft oder ein Gas- oder Flüssigkeitsdruck, eine Auslenkung der beweglichen Struktur in eine Detektionsrichtung bewirkt wird, wobei der im ersten Schritt kontrolliert veränderte Systemparameter direkt die durch den physikalischen Stimulus erzeugte Auslenkung und/oder ein aus dem Sensorsystem ausgelesenes Messsignal beeinflusst.
• Gemäß einer Ausgestaltung ist der veränderte Systemparameter ein zwischen der beweglichen Struktur und einer Auslesestruktur anliegendes Potential, insbesondere eine zwischen einer substratfesten Elektrode und der beweglichen Struktur des Sensorsystems anliegende Elektrodenspannung. Vorzugsweise ist die substratfeste Elektrode eine Detektionselektrode, d.h. eine Elektrode, die die Auslenkung der beweglichen Struktur in Detektionsrichtung über eine Kapazitätsänderung zwischen beweglicher Struktur und Elektrode detektiert.
• Gemäß einer Ausgestaltung ist der veränderte Systemparameter eine Betriebstemperatur des Sensorsystems, wobei die Veränderung der Betriebstemperatur insbesondere durch eine gezielte Änderung eines Betriebsmodus des Sensorsystems oder Teilen des Sensorsystems, insbesondere einer Auswertungselektronik erfolgt.
• Gemäß einer Ausgestaltung entspricht die im zweiten Schritt bestimmte charakteristische Größe dem Messsignal ohne äußeren physikalischen Stimulus.
• Gemäß einer Ausgestaltung ist das Sensorsystem ein Drehratensensor und weist eine bewegliche Struktur auf, die derart gestaltet ist, dass sie zu einer Antriebsbewegung anregbar ist, wobei die Antriebsbewegung entlang einer von der Detektionsrichtung verschiedenen Antriebsrichtung verläuft. Insbesondere kann es sich bei dem Sensorsystem um einen Drehratensensor handeln, bei dem der Antriebskreis durch einen offenen Regelkreis (Open-Loop-System) realisiert wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Systemparameter bei dieser Ausgestaltung eine Elektrodenspannung, insbesondere eine an einer substratfesten Detektionselektrode anliegende Spannung. Eine Veränderung der zwischen Schwingmasse und Detektionselektrode anliegenden elektrischen Spannung V_CM übt einen starken Einfluss auf die mechanische Verstärkung G_y/F (d.h. auf das Verhältnis von Detektionsauslenkung und Corioliskraft) aus, insbesondere da dieses elektrostatische Tuning durch die Veränderung der Federkonstanten zwischen Elektrode und Masse die Eigenfrequenz der Detektionsschwingung beeinflusst. Damit ist die mechanische Verstärkung eine Funktion der Elektrodenspannung: $$G_{y\text{/}F}=f\left(V_{CM}\right).$$

  
• Sensoreigenschaften wie beispielsweise die Detektionssensitivität lassen sich nun dadurch bestimmen bzw. abschätzen, dass die Elektrodenspannung V_CM schrittweise verändert wird und die Antwort des Sensors für jede dieser Veränderungen gemessen wird. Insbesondere führt die Veränderung der Detektionssensitivität zu einer Änderung der Krümmung der Antwortfunktion f(V_CM), so dass über die Krümmung Rückschlüsse auf die Detektionssensivität möglich sind. Durch Bestimmung der Antwortfunktion und einen Vergleich mit einem gespeicherten Verlauf der z.B. dem Zustand nach der abschließenden Trimmung am Ende des Fertigungsprozesses entspricht, ist es auf diese Weise möglich, die Sensitivitätsdrift zu bestimmen bzw. abzuschätzen und damit die tatsächliche Sensitivität abzuleiten und entsprechend zu korrigieren. In diesem Sinne dient der Verlauf der Antwortfunktion, die durch Veränderung des SensorParameters V_CM gewonnen wird, als eine Art „Fingerabdruck“, aus dem Aufschlüsse über die Detektionssensitivität gewonnen werden können. Hierzu ist anzumerken, dass für die Anwendung dieses Ansatzes neben der Antwortfunktion selbst typischerweise weitere analytische und empirische Parameter notwendig sind, die insbesondere vom Design des Sensors und seinen Betriebsbedingungen abhängen können. Durch Anwendung dieser Methode ist es darüber hinaus möglich, neben der Detektionssensitivität weitere Systemgrößen abzuleiten. Das Verfahren zur Bestimmung der Detektionssensitivität bzw. deren Drift stellt eine Selbstkalibrierung dar, bei der die Abweichung gegenüber dem gewünschten Verhalten festgestellt wird, also beispielsweise die Abweichung gegenüber dem Zustand des Sensors, der durch die abschließende Trimmung (final trim) im Herstellungsprozess erzeugt wird.
• Alternativ ist auch denkbar, die Spannung V_CM konstant zu halten und stattdessen das Potential V_C zu variieren, dass an den Gegenelektroden anliegt, die mit dem ASIC-Ausleseschaltkreis verbunden sind. Insbesondere können unterschiedliche Gegenelektroden, bzw. unterschiedliche Phasen der Gegenelektroden mit unterschiedlichen Potentialen V_CP ≠ V_CN belegt werden und unabhängig variiert werden.
• Gemäß einer Ausgestaltung ist der veränderte Systemparameter eine Schwingamplitude der beweglichen Struktur.
• Gemäß einer Ausgestaltung ist die im zweiten Schritt bestimmte charakteristische Größe die Phasenlage einer Detektionsschwingung der beweglichen Struktur gegenüber einer Antriebsschwingung der beweglichen Struktur.
• Gemäß einer Ausgestaltung sind die Auslenkung in Detektionsrichtung und die Antriebsbewegung derart gekoppelt, dass die Antriebsbewegung eine Quadraturauslenkung bewirkt, die mit der Antriebsbewegung in Phase ist, wobei die charakteristische Größe des Sensorsystems ein Quadraturwert ist. Besonders bevorzugt ist hierbei, dass der zugehörige Systemparameter eine Elektrodenspannung ist. Mögliche analytische Überlegungen, die bei der Verwendung des Quadraturwertes und der Elektrodenspannung für den „Fingerabdruck“ des Sensors zum Tragen kommen können, sind im Folgenden kurz skizziert. Die Quadratur Q(V_CM) als Funktion der Elektrodenspannung V_CM setzt sich zusammen aus verschiedenen Sensoreigenschaften, die jeweils entweder von der Elektrodenspannung abhängen oder von dieser unabhängig sind. Die hier relevanten Größen sind die mechanische Verstärkung G_y/F (für die Beziehung zwischen Corioliskraft und Auslenkung in Detektionsrichtung) und die Steifigkeit K_xy, die Antriebs- und Detektionsbewegung (x und y) miteinander verkoppelt (welche auch von der Elektrodenspannung V_CM abhängen kann, falls es sich um eine elektrostatische Kopplung durch geeignete Quadraturelektroden handelt) $$Q\left(V_{CM}\right)~K_{xy}\left(V_{CM}\right)\cdot G_{y\text{/}F}\left(V_{CM}\right).$$

  
• In die Quadratur gehen noch weitere Größen ein, wie die auch von der Spannung abhängende Auslenkung in Antriebsrichtung x(V_CM), die kapazitive Verstärkung (zwischen Auslenkung in Detektionsrichtung und Kapazitätsänderung) G_C/y und die Verstärkungen G_C/V und G_ASIC des C/V-Wandlers und des ASIC. Die Einflüsse einer Veränderung der Elektrodenspannung auf x(V_CM) und G_C/V(V_CM) heben sich jedoch gegenseitig auf und die restlichen Faktoren können näherungsweise als konstant angesehen werden. Auf Grundlage der verbleibenden Abhängigkeiten in K_xy(V_CM) und G_y/F(V_CM) lässt sich ein analytischer Zusammenhang zwischen Q und V_CM herleiten, der in verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens ausgenutzt werden kann.
• Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im dritten Schritt auf Grundlage der im zweiten Schritt bestimmten charakteristischen Größe des Sensorsystems und/oder der Änderung der mindestens einen charakteristischen Größe mindestens zwei Datenpunkten erzeugt werden, wobei eine Modellfunktion mittels einer Ausgleichsrechnung an die Datenpunkte angepasst wird, wobei die Modellfunktion mindestens einen Modellparameter enthält, der durch die Ausgleichsrechnung auf einen Wert festgelegt wird, wobei die Bestimmung, Messung und/oder Überwachung von Eigenschaften des Sensorsystems auf Grundlage des Wertes des Modellparameters erfolgt. Die Wahl der Modellfunktion kann dabei insbesondere auf der Kenntnis des Zusammenhangs zwischen dem Systemparameter (bzw. den Systemparametern) und der charakteristischen Größe (bzw. den charakteristischen Größen) beruhen. Dieser Zusammenhang kann beispielsweise auf physikalischem Verständnis des Sensorsystems, empirischen Ergebnissen oder einer Kombination aus beiden beruhen. Insbesondere lässt sich der Zusammenhang durch ein von Modellparametern abhängiges mathematisches Modell darstellen, wobei sich die Modellparameter wiederum durch Ausgleichsrechnung (Fitting) anhand der Datenpunkte auf bestimmte Werte festlegen und für das erfindungsgemäße Verfahren nutzen lassen. Falls es nicht der absolute Wert der charakteristischen Größe ist, der hier von Interesse ist, sondern die Veränderung (Drift) dieses Wertes im Laufe der Zeit, kann die Parameterveränderung zuerst in einem bekannten Zustand des Systems durchgeführt werden, z.B. bei dem abschließenden Abgleich am Ende der Fertigung oder während der Initialisierung bzw. Installation für eine bestimmte Anwendung. Die diesen charakteristische Zusammenhang zwischen charakteristischer Größe und Systemparametern widerspiegelnden Daten können dann beispielsweise in passender Art und Weise gespeichert werden. Während der Lebensdauer des Sensors kann dann ein analoges Verfahren angewendet werden (Selbstkalibrierung) und die Drift der Sensoreigenschaften durch einen Vergleich mit den gespeicherten Daten bestimmt werden.
• Vorzugsweise ist der Systemparameter eine Elektrodenspannung und die Datenpunkte werden durch einen Kehrwert der Quadraturwerte und die zugehörigen Elektrodenspannungen gebildet. Insbesondere können die Datenpunkte durch eine quadratische Funktion angepasst werden, wobei die quadratische Funktion insbesondere zwei Modellparameter aufweist, die durch Ausgleichsrechnung aus der Mehrzahl von Datenpunkten ermittelt werden. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann für die Bestimmung des „Fingerabdrucks“ beispielsweise angenommen werden, dass die Steifigkeit K_xy nur schwach von der Elektrodenspannung V_CM abhängt und daher als konstant angesetzt werden kann. Die Quadratur hängt damit nur über die Verstärkung G(V_CM) von der Spannung ab. Der Index von G_y/F wird im Folgenden nicht mehr mitgeführt, da in den Formeln außer der mechanischen Verstärkung keine anderen Verstärkungen mehr auftauchen. Unter der Quadratur ist insbesondere die Amplitude des Quadratursignals zu verstehen. Für die Quadratur lässt sich näherungsweise der folgende Zusammenhang ableiten: $$G\left(V_{CM}\right)~Q\left(V_{CM}\right)=\frac{1}{\alpha -\beta V_{CM}^2}$$

  
• Diese funktionale Form stellt ein zweiparametriges Modell für die Abhängigkeit der Quadratur von der Elektrodenspannung dar. Die beiden Modellparameter α und β können durch Ausgleichsrechnung bestimmt werden, insbesondere dadurch, dass der Kehrwert 1/Q(V_CM) durch die quadratische Funktion $1\text{/}Q\left(V_{CM}\right)=\alpha -\beta V_{CM}^2$

  

  gefittet wird. Die Parameter α, β charakterisieren den Verlauf von G(V_CM) und sind damit insbesondere empfindlich gegenüber einer Veränderung der Detektionssensitivität. Daraus erwächst die Möglichkeit auf die Änderung der Detektionssensitivität zurückzuschließen und diese beispielsweise durch einen empirischen oder analytischen Zusammenhang (siehe weiter unten) zu berechnen.
• Gemäß einer Ausgestaltung wird zwischen der beweglichen Struktur und einer substratfesten ersten Quadraturelektrode eine erste Quadraturspannung angelegt und anschließend zwischen der beweglichen Struktur und einer substratfesten zweiten Quadraturelektrode eine zweite Quadraturspannung angelegt, wobei der veränderte Systemparameter eine weitere Spannung an einer Detektionselektrode ist und die charakteristische Größe eine durch die Quadraturspannungen hervorgerufene Änderung des Quadraturwertes in Abhängigkeit von der weiteren Spannung an der Detektionselektrode ist. Insbesondere werden die Datenpunkte durch Differenz einer durch die erste Quadraturspannung hervorgerufene Quadratur und einer durch die zweite Quadraturspannung hervorgerufenen Quadratur gebildet, wobei die Datenpunkte insbesondere durch eine Funktion mit zwei Modellparametern angepasst werden. Quadraturelektroden sind dem Fachmann grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Es handelt sich hier um zusätzliche substratfeste Elektroden, die die durch mechanische Quadratureffekte hervorgerufenen unerwünschten Auslenkungen in Detektionsrichtung kompensieren können. Beispielsweise kann hierfür das gegenüber dem Messsignal phasenverschobene Quadratursignal durch Demodulation abgetrennt werden und die Spannung an den Quadraturelektroden so geregelt werden, dass das Quadratursignal minimiert wird. Üblicherweise weist der Drehratensensor hierzu zwei Quadraturelektroden auf und die beiden Quadraturspannungen werden beispielsweise differentiell auf die beiden Elektroden angewendet. Bei der vorliegenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst eine erste Quadraturspannung V_QP an die erste Quadraturelektrode angelegt und die Amplitude Q(V_QP) des dadurch hervorgerufenen Quadratursignals bestimmt. Anschließend wird die erste Quadraturspannung wieder auf null gesetzt, eine zweite Quadraturspannung V_QN an die zweite Quadraturelektrode angelegt und die Amplitude Q(V_QN) des damit erzeugten Quadratursignals bestimmt. Die Differenz Q_diff = Q(V_QP) - Q(V_QN) aus den beiden Quadraturen wird für jeden Wert der schrittweise veränderten Spannung V_CM an der Detektionselektrode bestimmt und ergibt die Datenpunkte, die anschließend als „Fingerabdruck“ des Systems dienen und zur Bestimmung der Detektionssensitivität herangezogen werden können. Auf diese Weise lässt sich insbesondere auch die Abhängigkeit der Steifigkeit K_xy(V_CM) von der Spannung V_CM berücksichtigen, die in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform vernachlässigt wurde. Dabei kann angenommen werden, dass die Steifigkeit von K_xy von der Differenz V_CM-V_QP/QN abhängt. Insbesondere lässt sich dieser Zusammenhang mittels K_xy ~ (V_CM - V_QP/QN)² quadratisch beschreiben, wobei der Proportionalitätsfaktor durch die Kompensationsfähigkeit der Quadraturelektroden gegeben ist (quadrature compensation capability). Alternativ lässt sich der Zusammenhang auch durch eine lineare Beziehung K_xy ~ V_CM - V_QP/QN ausdrücken. Um diesen zusätzlichen Einfluss zu berücksichtigen, kann die folgende Abhängigkeit für das Fitting verwendet werden: $$Q_{diff}\left(V_{CM}\right)=\frac{{\left(V_{CM}-V_{QP,QN}\right)}^k}{\alpha -\beta V_{CM}^2},k=\mathrm{1,2}$$

  
• Im Fall der konstanten Steifigkeit ergibt sich der Ausdruck für Q(V_CM) ebenfalls aus der rechten Seite dieser Formel für die Wahl k = 0. Denkbar ist hierbei auch, höhere Potenzen k > 2 für die Anpassung zu verwenden.
• Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird eine Veränderung der Sensoreigenschaften, insbesondere eine Drift der Detektionssensitivität, auf Grundlage von Referenz-Modellparametern und der mittels Ausgleichsrechnung bestimmten Modellparameter bestimmt, wobei die Referenz-Modellparameter vorzugsweise einem Verlauf der Datenpunkte in einem Referenzzustand entsprechen und der Referenzzustand besonders bevorzugt bei einer End-of-Line-Kalibrierung im Anschluss an die Fertigung des Drehratensensors bestimmt wird. Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung des Verhältnisses S_SC/S_FT der durch Selbstkalibrierung (self calibration) bestimmten Sensitivität S_SC zur Sensitivität S_FT, die durch den Endabgleich (final trim) im Herstellungsprozess erzeugt wird mittels des folgenden Ausdrucks: $$S_{SC}\text{/}{S}_{FT}=\lambda \frac{{\beta }_{SC}}{{\beta }_{FT}}\frac{{\alpha }_{FT}-{\beta }_{FT}{V}_{C{M}_{ref}}^2}{{\alpha }_{SC}-{\beta }_{SC}{V}_{C{M}_{ref}}^2}$$

  
• Dabei bezeichnen α_SC und β_SC die mittels Selbstkalibrierung bestimmten Werte der Modellparameter α, β und α_FT, β_FT bezeichnen die Werte nach dem Endabgleich. Weiterhin bezeichnet $V_{C{M}_{ref}}^2$

  

  einen Referenzwert für die Elektrodenspannung und λ ist ein zusätzlicher Parameter, der durch die spezifischen Details des Sensordesigns und -betriebs festgelegt wird. Zusätzlich können die mit dem Verfahren bestimmten Modellparameter dazu benutzt werden, die Abschätzung der Drift weiter zu verbessern oder weitere Informationen über die Sensoreigenschaften zum Zeitpunkt der Selbstkalibrierung (oder deren Veränderung gegenüber dem Referenzzustand) zu gewinnen.
• Gemäß einer Ausgestaltung ist der Systemparameter eine an einer substratfesten Detektionselektrode anliegende Spannung und die charakteristische Größe ist eine durch diese Spannung hervorgerufene Änderung des Quadraturwertes, wobei die an der Detektionselektrode anliegende Spannung insbesondere mindestens zwei Phasen aufweist und die Änderung des Quadraturwertes durch Variation einer oder beider der beiden Phasen hervorgerufen wird.
• Ein weiter Gegenstand der Erfindung ist ein Sensorsystem, insbesondere ein mikroelektromechanisches Sensorsystem, aufweisend eine Kontroll- und Auswertungseinheit, wobei die Kontroll- und Auswertungseinheit dazu konfiguriert ist, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Mit dem erfindungsgemäßen Sensorsystem können dieselben technischen Wirkungen und Vorteile erreicht werden, wie sie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind.
• Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensorsystems weist das Sensorsystem eine Vorrichtung zur Veränderung des Systemparameters auf und die Kontrolleinheit ist dazu konfiguriert, basierend auf den im dritten Schritt ermittelten Eigenschaften des Sensorsystems über die Vorrichtung mindestens einen Sensorparameter zu verändern.
• Figurenliste
• 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Sensorsystems mit einer elastisch gelagerten Masse, deren Auslenkung durch eine substratfeste Elektrodenanordnung gemessen wird.
• 2 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• 3 zeigt eine schematische Darstellung der Selbstkalibrierung des Sensorsystems.
• 4 zeigt eine schematische Darstellung der Überwachung der Sensoreigenschaften.
• 5 illustriert die Bestimmung der Sensitivitätsveränderung durch den Verlauf der Quadratur als Funktion der Elektrodenspannung.
• In 1 ist eine schematische Darstellung eines als Drehratensensor ausgebildeten Sensorsystems 1 abgebildet. Die Anordnung umfasst ein Substrat 40 und eine Schwingmasse 2, die über eine substratfeste Aufhängung 44 und einer Federanordnung 3 schwingungsfähig gegenüber dem Substrat 40 gelagert ist. Die Masse 2 kann in einer Antriebsrichtung 41 parallel zum Substrat 40 zu einer Schwingung angeregt werden. Aufgrund einer von außen anliegenden Drehrate wirken auf die Masse 2 geschwindigkeitsabhängige Corioliskräfte, die eine zusätzliche Auslenkung in Detektionsrichtung 42 bewirken. Um diese Auslenkung zu bestimmen, weist die Anordnung eine substratfeste Detektionselektrode 46 auf, die zusammen mit der Masse 2 ein kapazitives System bildet, dessen Kapazität von dem Abstand zwischen Masse 3 und Elektrode 46 abhängt und über eine zwischen Masse 2 und Elektrode 46 anliegende Spannung V_CM 5 gemessen werden kann. Eine Veränderung dieser Spannung 5 beeinflusst die elektrostatischen Eigenschaften des Systems 1 und modifiziert insbesondere die Ruheposition der Masse 2 und den Zusammenhang zwischen rückstellender Kraft und Auslenkung in Detektionsrichtung 42. Damit lässt sich über die Spannung 5 der elektrostatische Beitrag zur elektromechanischen Steifigkeit des schwingungsfähigen Systems 1 in Detektionsrichtung verändern (angedeutet durch das Federsymbol 43). Über diesen Mechanismus lässt sich insbesondere die Eigenfrequenz bezüglich der Detektionsrichtung 42 gezielt beeinflussen. Durch eine schrittweise Veränderung der Spannung 5 lässt sich ein charakteristischer Verlauf Q(V_CM) des Quadratursignals als Funktion der Spannung 5 bestimmen, der als eine Art „Fingerabdruck“ des Systems verwendet werden kann und insbesondere Rückschlüsse auf eine Veränderung der Detektionssensitivität erlaubt.
• In 2 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens 10 gezeigt. Das Sensorsystem 1 dabei weist einen oder mehrere Parameter P_i,i = 1, ..., n auf, die sich auf eine festgelegte Art und Weise verändert lassen und insbesondere jeweils verschiedene Werte P_i (W_j),j = 1, ..., n_i annehmen können. Vor dem ersten Schritt 11 des Verfahrens 10 weisen die Parameter einen Anfangswert P_i(W₁) auf und werden dann im ersten Schritt 11 so verändert, dass sie einen oder mehrere von P_i(W₁) verschiedene Werte P_i(W₁) → P_i(W_j),j = 2, ..., n_i annehmen. Im Bestimmungsschritt 12 wird zu jedem Wert bzw. Kombination von Werten der Systemparameter eine oder mehrere charakteristische Größen C_k, k = 1, ..., m des Systems bestimmt, so dass sich ein Datensatz C_{k,j 1,....j n} ergibt, der den jeweiligen Wert der k-ten charakteristischen Größe C_k enthält, der sich nach Veränderung P_i(W₁) → P_i(W_j) des Systemparameters P_i ergibt. Mit Hilfe des Datensatzes C_{k,j 1,....j n} und auf Basis eines zugrundeliegenden physikalischen Verständnisses oder geeigneter empirischer Zusammenhänge können damit im Schritt 13 gewisse Eigenschaften E des Sensors 1 bestimmt oder abgeschätzt werden E = f(C_{k,j 1} ...,_{j n} ). Dieses Vorgehen kann zu einem beliebigen Zeitpunkt t_l,l = 1, ...,o wiederholt werden, u.a. ist eine erste Durchfühung nach dem Endabgleich, eine weitere nach Inbetriebnahme und danach in regelmäßigen Abständen während der Lebensdauer des Sensors vorstellbar. Dadurch entsteht ein Datensatz C(t_l)_{k,j 1,...j n} , der es nicht nur erlaubt, Eigenschaften des Sensors 1 zu verschiedenen Zeitpunkten t_l zu bestimmen, sondern auch Änderung von Eigenschaften zwischen verschiedenen Zeitpunkten t_{l 1} , t_{l 2} , zu bestimmen ΔE(t_{l 1} → t_{l 2} ) = f(C(t_{l 1} )_{k,j 1,...,j n} → C(t_{l 2,j 1,...,j n} ) und zur Überwachung, Diagnose und Selbstkalibrierung des Sensorsystems während der Lebensdauer zu verwenden.
• In 3 ist der Ablauf einer Selbstkalibrierung des Sensors 1 dargestellt. Bei der Selbstkalibrierung handelt es sich um eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens 10, wobei im dritten Schritt 13 eine Bestimmung 21 der Veränderung der Sensoreigenschaften gegenüber einem Referenzzustand erfolgt. Der Referenzzustand kann dabei insbesondere beim Endabgleich im Anschluss an die Fertigung des Sensorsystems 1 bestimmt werden. Auf diese Weise kann das Verfahren 10 genutzt werden, um die Veränderung der Eigenschaften des Sensorsystems 1 gegenüber einem Referenzzustand zum Zeitpunkt t₁ zu bestimmen ΔE(t₁ → t_l) = f(C(t₁)_{k,j 1,...,j n} → C(t₁)_{k,j 1,...,j n} ). In einem auf den dritten Schritt 13 folgenden Schritt 22 wird dann mindestens ein Sensorparameter verändert, wobei die Veränderung beispielsweise eine Korrektur eines Messsignals des Sensorsystems bewirken kann. Auf diese Weise kann im Schritt 22 eine gezielte Veränderung von einem oder mehreren Sensorparametern P_i(W₁) → P_i(W_{j i} ) vorgenommen werden, mit dem Ziel der Korrektur der geänderten Sensoreigenschaften E(t₁, P_i(W₁)) ≈ E(t_l,P_i(W_{j i} )). Eine typische Anwendung wäre hier z.B. eine in regelmäßigen Abständen durchgeführte Selbstkalibrierung der Empfindlichkeit des Sensorsystems 1, um eine möglichst über die gesamte Lebensdauer konstante Genauigkeit zu erreichen.
• In 4 ist als weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens 10 eine Überwachung des Sensorsystems 1 dargestellt. Zur Überwachung der Sensoreigenschaften wird im dritten Schritt 13 ein Vergleich 31 durchgeführt, bei dem der Wert der charakteristischen Größe zum Zeitpunkt t_l (oder die Änderung dieser Größe gegenüber einem Referenzzustand) mit einem Schwellwert verglichen wird. Bei dem Vergleich 31 wird überprüft, ob die charakteristische Größe unterhalb oder oberhalb des Schwellwertes liegt (C(t_l)_{k,j 1,...,j n} ≤ Const. bzw. (C(t_l)_{k,j 1,...,j n} > Const.) In Abhängigkeit von diesem Vergleich 31 wird dann in einem nachfolgenden Schritt 32 eine Sensorantwort erzeugt: $$S\left(t_1\right)=\{\begin{array}{c}0\leftrightarrow C{\left(t_l\right)}_{k,j_1,\dots ,j_n}\le Const.\\ 1\leftrightarrow C{\left(t_l\right)}_{k,j_1,\dots ,j_n}>Const.\end{array}$$

  
• Eine denkbare Anwendung wäre hier eine Überwachung der korrekten Funktionsfähigkeit des Sensorsystems und im Falle einer nicht mehr akzeptablen Abweichung die Auslösung einer geeigneten Meldung an den Nutzer.
• 5 illustriert die Bestimmung der Sensitivitätsänderung mittels der Quadratur als Funktion der Elektrodenspannung V_CM. In der unteren Grafik entspricht die vertikale Achse 51 der gemessenen relativen Änderung der Quadratur, während die vertikale Achse 52 in der oberen Grafik der daraus bestimmten relativen Abweichung der Detektionssensitivität entspricht. In beiden Fällen ist auf der jeweiligen horizontalen Achse 50 die Elektrodenspannung V_CM aufgetragen. Im Rahmen einer Selbstkalibrierung wird eine schrittweise Veränderung der Elektrodenspannung 5 durchgeführt und durch eine Messung der zugehörigen Quadraturwerte ergeben sich die dargestellten Datenpunkte 53, die den Verlauf 54 der relativen Änderung der Quadratur als Funktion der Spannung 5 wiedergeben. Da der entsprechende Zusammenhang empfindlich auf Veränderungen des Sensors, insbesondere auf eine Drift der Detektionssensitivität reagiert, lässt sich der Verlauf 54 als eine Art „Fingerabdruck“ verwenden, an dem sich eine Sensitivitätsdrift ablesen lässt. Im dargestellten Fall ergibt sich durch Vergleich der Referenzkurve 54 mit der bei der Endkalibrierung des Fertigungsprozesses festgestellten Kurve 55 eine leichte Veränderung, die sich insbesondere in einem Unterschied der Steigungen der zugehörigen Tangenten 57 und 56 niederschlägt. In der oberen Grafik ist wiederum die relative Abweichung der Detektionssensitivität vom Referenzwert aufgetragen (die zur Referenzkurve 54 gehörigen Werte sind damit konstant Null und fallen mit der horizontalen Achse zusammen). Der Unterschied zwischen den Sensitivitäten 58 und 59 korreliert mit den unterschiedlichen Tangentensteigungen in der unteren Grafik, so dass der durch die Selbstkalibrierung bestimmte „Fingerabdruck“ zur Abschätzung der Sensitivitätsdrift verwenden werden kann.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• US 9834438 B2 [0003]
• DE 102018207573 A1 [0004]

Claims (18)

1. Verfahren (10) zur Bestimmung, Messung und/oder Überwachung von Eigenschaften eines Sensorsystems (1), dadurch gekennzeichnet, dass -- in einem ersten Schritt (11) eine kontrollierte Veränderung mindestens eines Systemparameters des Sensorsystems (1) derart erfolgt, dass der Systemparameter vor der kontrollierten Veränderung einen ersten Wert aufweist und durch die kontrollierte Veränderung mindestens einen weiteren Wert annimmt, -- in einem zweiten Schritt (12) zu dem mindestens einen weiteren Wert des Systemparameters mindestens eine charakteristische Größe des Sensorsystems (1) und/oder eine Änderung der mindestens einen charakteristischen Größe des Sensorsystems (1) bestimmt wird, -- in einem dritten Schritt (13) die Bestimmung, Messung und/oder Überwachung von Eigenschaften des Sensorsystems (1) auf Grundlage des mindestens einen weiteren Wertes des Systemparameters und der im zweiten Schritt bestimmten mindestens einen charakteristische Größe und/oder der Änderung der mindestens einen charakteristischen Größe erfolgt.
2. Verfahren (10) nach Anspruch 1, wobei im dritten Schritt (13) eine Veränderung der Eigenschaften des Sensorsystems gegenüber einem Referenzzustand bestimmt wird, wobei der Referenzzustand insbesondere beim Endabgleich im Anschluss an die Fertigung des Sensorsystems bestimmt wird.
3. Verfahren (10) nach Anspruch 2, wobei in einem auf den dritten Schritt (13) folgenden Schritt (22) mindestens ein Sensorparameter verändert wird, wobei die Veränderung des Sensorparameters insbesondere eine Korrektur eines Messsignals des Sensorsystems (1) bewirkt.
4. Verfahren (10) nach Anspruch 1, wobei im dritten Schritt (13) ein Vergleich (31) der im zweiten Schritt bestimmten charakteristischen Größe des Sensorsystems (1) und/oder der Änderung der mindestens einen charakteristischen Größe mit einem Schwellwert durchgeführt wird, wobei insbesondere in einem darauf folgenden Schritt (32) eine Sensorantwort erzeugt wird.
5. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (1) eine bewegliche Struktur (2) aufweist, die derart gestaltet ist, dass durch einen auf die bewegliche Struktur (2) wirkenden physikalischer Stimulus, insbesondere eine Inertialkraft oder ein Gas- oder Flüssigkeitsdruck, eine Auslenkung der beweglichen Struktur (2) in eine Detektionsrichtung (42) bewirkt wird, wobei der im ersten Schritt (11) kontrolliert veränderte Systemparameter direkt die durch den physikalischen Stimulus erzeugte Auslenkung und/oder ein aus dem Sensorsystem (1) ausgelesenes Messsignal beeinflusst.
6. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der veränderte Systemparameter ein zwischen der beweglichen Struktur (2) und einer Auslesestruktur anliegendes Potential, insbesondere eine zwischen einer substratfesten Elektrode (46) und der beweglichen Struktur (2) des Sensorsystems anliegende Elektrodenspannung (5) ist.
7. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der veränderte Systemparameter eine Betriebstemperatur des Sensorsystems (1) ist, wobei die Veränderung der Betriebstemperatur insbesondere durch eine gezielte Änderung eines Betriebsmodus des Sensorsystems (1) oder Teilen des Sensorsystems (1), insbesondere einer Auswertungselektronik erfolgt.
8. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die im zweiten Schritt (12) bestimmte charakteristische Größe dem Messsignal ohne äußeren physikalischen Stimulus entspricht.
9. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensorsystem (1) ein Drehratensensor ist und eine bewegliche Struktur (2) aufweist, die derart gestaltet ist, dass sie zu einer Antriebsbewegung anregbar ist, wobei die Antriebsbewegung entlang einer von der Detektionsrichtung (42) verschiedenen Antriebsrichtung (43) verläuft.
10. Verfahren (10) nach Anspruch 9, wobei der veränderte Systemparameter eine Schwingamplitude der beweglichen Struktur (2) ist.
11. Verfahren (10) nach Anspruch 9, wobei die im zweiten Schritt (12) bestimmte charakteristische Größe die Phasenlage einer Detektionsschwingung der beweglichen Struktur (2) gegenüber einer Antriebsschwingung der beweglichen Struktur (2) ist.
12. Verfahren (10) nach Anspruch 9, wobei die Auslenkung in Detektionsrichtung (42) und die Antriebsbewegung derart gekoppelt sind, dass die Antriebsbewegung eine Quadraturauslenkung bewirkt, die mit der Antriebsbewegung in Phase ist, wobei die charakteristische Größe des Sensorsystems (1) ein Quadraturwert ist.
13. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im dritten Schritt (13) auf Grundlage der im zweiten Schritt (12) bestimmten charakteristischen Größe des Sensorsystems (1) und/oder der Änderung der mindestens einen charakteristischen Größe mindestens zwei Datenpunkten (53) erzeugt werden, wobei eine Modellfunktion mittels einer Ausgleichsrechnung an die Datenpunkte (53) angepasst wird, wobei die Modellfunktion mindestens einen Modellparameter enthält, der durch die Ausgleichsrechnung auf einen Wert festgelegt wird, wobei die Bestimmung, Messung und/oder Überwachung von Eigenschaften des Sensorsystems (1) auf Grundlage des Wertes des Modellparameters erfolgt.
14. Verfahren (10) nach Anspruch 12 und 13, wobei der Systemparameter eine Elektrodenspannung (5) ist und die Datenpunkte (53) durch einen Kehrwert der Quadraturwerte und die zugehörigen Elektrodenspannungen gebildet werden.
15. Verfahren (10) nach Anspruch 12 und 13, wobei zwischen der beweglichen Struktur (2) und einer substratfesten ersten Quadraturelektrode eine erste Quadraturspannung angelegt wird und anschließend zwischen der beweglichen Struktur (2) und einer substratfesten zweiten Quadraturelektrode eine zweite Quadraturspannung angelegt wird, wobei der veränderte Systemparameter eine weitere Spannung an einer Detektionselektrode ist und die charakteristische Größe eine durch die Quadraturspannungen hervorgerufene Änderung des Quadraturwertes in Abhängigkeit von der weiteren Spannung an der Detektionselektrode ist.
16. Verfahren (10) nach Anspruch 12 und 13, wobei der Systemparameter eine an einer substratfesten Detektionselektrode (46) anliegende Spannung (5) ist und die charakteristische Größe eine durch diese Spannung (5) hervorgerufene Änderung des Quadraturwertes ist, wobei die an der Detektionselektrode (46) anliegende Spannung (5) insbesondere mindestens zwei Phasen aufweist und die Änderung des Quadraturwertes durch Variation einer oder beider der beiden Phasen hervorgerufen wird.
17. Sensorsystem (1), insbesondere mikroelektromechanisches Sensorsystem, aufweisend eine Kontroll- und Auswertungseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontroll- und Auswertungseinheit dazu konfiguriert ist, die Schritte (11, 12, 13) des Verfahrens (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
18. Sensorsystem (1) nach Anspruch 17, wobei das Sensorsystem (1) eine Vorrichtung zur Veränderung des Systemparameters aufweist und die Kontrolleinheit dazu konfiguriert ist, basierend auf den im dritten Schritt (13) ermittelten Eigenschaften des Sensorsystems (1) über die Vorrichtung mindestens einen Sensorparameter zu verändern.

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