TW202237524A - 壓力感測器及操作壓力感測器的方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種壓力感測器（23），其包含具有至少一個壓敏膜（3）之至少一個微機械感測器元件（1），該壓敏膜（3）覆蓋一基底材料（2）中之一空腔（4）且具有一膜電極（5）。一固定相對電極（6）配置於該空腔（4）內部，且連同該膜電極（5）形成用於量測一第一量測壓力之一第一量測電容器（7）。一參考電容器（10）配置於該空腔（4）內部，且包含至少一個第一及一個第二固定參考電極（11、12）。該壓力感測器（23）可在至少一個第一操作模式下操作，在該第一操作模式下，該第一量測電容器（7）及該第一參考電容器（10）連接於一第一橋接電路中。該壓力感測器（23）可在至少一個第二操作模式下操作，在該第二操作模式下，該膜電極（5）、該相對電極（6）及所述參考電極（11、12）以使得該膜電極（5）連同該至少一個第一參考電極（11）形成用於記錄一第二量測壓力之一第二量測電容器（21）的方式互連。

Description

壓力感測器及操作壓力感測器的方法

本發明係關於一種壓力感測器及用於操作壓力感測器的方法。

自先前技術已知用於壓力之電容式量測的具有微機電結構（MEMS）之壓力感測器。此類型之壓力感測器通常主要在300毫巴至1100毫巴之壓力範圍內使用。舉例而言，壓力感測器可在一壓力範圍內最佳化，使得其敏感度增加，其結果為可偵測到環境壓力之微小改變。此可實現例如室內導航中之樓層識別。

然而，在某些應用中，例如若暫時出現壓力峰值，則較高壓力亦可起作用。此情形之一個實例涉及具有整合式壓力感測器之入耳式耳機，該耳機插入至耳中且簡言之並不實現壓力均衡。因此，此類型之耳機的壓力感測器可用於例如偵測耳機是否位於耳中，使得例如音樂可開始。

其壓力感測器在潛水期間必須亦覆蓋更高壓力範圍之潛水電腦表示另一應用領域。壓力改變亦在潛水期間產生，其大於空氣中之壓力改變。在此情況下，可接受低於環境壓力範圍中之壓力感測器敏感度的壓力感測器敏感度。已知複數個壓力感測器將用於不同壓力範圍。

本發明之一個目標在於提供一種改良之壓力感測器且在於指示一種用於操作壓力感測器的方法。此目標係藉由壓力感測器及用於操作具有各別獨立請求項之特徵的壓力感測器之方法來達成。有利的發展指示於附屬請求項中。

壓力感測器包含具有至少一個壓敏膜之至少一個微機械感測器元件。該膜覆蓋基底材料中之空腔且具有膜電極。至少一個固定相對電極配置於該空腔內部，且連同該膜電極形成用於量測第一量測壓力之第一量測電容器。至少一個參考電容器安置於該空腔內部且包含至少一個第一及一個第二固定參考電極。該壓力感測器之特徵在於，其可在至少一個第一操作模式下操作，在該第一操作模式下，第一量測電容器及第一參考電容器連接於第一橋接電路中，且壓力感測器可在至少一個第二操作模式下操作，在該第二操作模式下，膜電極、相對電極及參考電極以使得膜電極連同至少一個第一參考電極形成用於量測第二量測壓力之第二量測電容器的方式互連。

壓力感測器係基於量測範圍延伸之概念。量測範圍延伸可有利地實施，此係因為壓力感測器可在就壓力感測器之組件的電連接而言彼此不同之兩種操作模式下操作，其結果為可使用不同量測電容器，例如在不同量測壓力範圍內。可直接讀取量測電容器。此處之優勢在於不需要改變微機械感測器元件。僅需要改變或添加至上面安置有微機械感測器元件的壓力感測器之特殊應用積體電路（ASIC）或ASIC中之切換結構的連接。

在一個具體實例中，壓力感測器之特徵在於，第一操作模式經指派給第一量測壓力範圍，且第二操作模式經指派給第二量測壓力範圍。舉例而言，可在環境壓力條件之範圍內使用第一操作模式。舉例而言，相較於第一操作模式，第二操作模式可經提供用於更高壓力。

在一個具體實例中，壓力感測器之特徵在於，膜及相對電極以一定方式設計及配置，該方式使得第一量測電容器在第一操作模式下為量測壓力相關的且在第二操作模式下為量測壓力無關的。膜及至少一個第一參考電極以一定方式設計及配置，該方式使得第二量測電容器在第二操作模式下為量測壓力相關的。此可得以實施，例如此係因為膜電極在一定壓力下處於相對電極上，其結果為第一量測電容器短路。第二量測電容器接著藉由在短路情況下重新連接且再次操作微機械感測器元件而形成。

在一個具體實例中，壓力感測器之特徵在於，電路構件經提供用於壓力感測器之操作模式之間的可控制轉換。操作模式之轉換可例如藉由個別開關或多工器實施。此等組件通常實施於ASIC上。

在一個具體實例中，壓力感測器之特徵在於，電路構件被配置以取決於所記錄之第一量測壓力及/或取決於所記錄之第二量測壓力而在壓力感測器的操作模式之間切換。

在一個具體實例中，壓力感測器之特徵在於，電路構件被配置而以可預定義時間間隔在壓力感測器之操作模式之間切換。因此，兩個量測電容器之量測值可有利地用於實現至當前較佳操作模式之有效轉換。舉例而言，可大體上激活第一操作模式。然而，以一定頻率激活第二操作模式。因此，兩個量測電容器皆可供用於驗證量測壓力範圍，以用於在量測壓力範圍之間轉換且用於故障診斷。

在一個具體實例中，壓力感測器之特徵在於在第一操作模式下在膜電極與至少一個第一參考電極之間施加電壓供應件，且橋接電路之分接頭形成於相對電極與至少一個第二參考電極之間。在第二操作模式下，將供電電壓施加至膜電極及相對電極，且至少一個第一參考電極充當量測分接頭。供電電壓可例如為週期性信號，諸如方波信號。分接頭或量測分接頭經連接至評估電路。

在一個具體實例中，壓力感測器之特徵在於，相對電極及至少一個第二參考電極在第二操作模式下短路。因此，第二參考電極亦可與膜電極或膜短路。由此避免赫茲（Hertzian）偶極在第二量測電容器之區域中的形成。因此，對第二量測電容器及對諸如電饋入線之其他元件的干擾影響可有利地在壓力感測器之第二操作模式下減小。

在一個具體實例中，壓力感測器之特徵在於，第二量測電容器在第二操作模式下連接至第二橋接電路中之至少一個高壓參考電容器。因此，壓力感測器可有利地具有較高準確度及對干擾效應（諸如第二量測壓力範圍內之雜訊或溫度改變）的較低易感性。

在一個具體實例中，壓力感測器之特徵在於，微機械感測器元件包含在每一情況下具有覆蓋基底材料中之空腔之壓敏膜的至少兩個感測器結構。每一感測器結構裝備有至少一個第一量測電容器以記錄第一量測壓力且裝備有參考電容器。在第一操作模式下，至少兩個感測器結構之第一量測電容器及參考電容器連接於第一全橋電路中，使得第一量測壓力可以不同方式量測。在第二操作模式下，至少兩個感測器結構中之每一者的膜電極、相對電極及參考電極以使得膜電極在每一情況下連同至少一個參考電極在每一情況下形成用於記錄第二量測壓力之第二量測電容器的方式互連。相比於具有複數個分開的感測器結構之已知方法，壓力感測器經設計為空間節省的且以低成本製造。

在根據具體實例中之一者的用於操作壓力感測器之方法中，壓力感測器之個別操作模式經指派給所定義壓力範圍。方法之特徵在於，藉由記錄及評估第一量測壓力及/或第二量測壓力來監測待記錄之量測壓力，取決於所記錄之量測壓力的評估而識別壓力感測器之當前較佳操作模式，且若壓力感測器當前處於除該較佳操作模式外之操作模式，則發生至當前較佳操作模式之轉換。

在量測壓力評估中，不僅通常考慮當前壓力量測值，而且亦考慮在預定時間段內平均化之壓力值。因此，舉例而言，若待記錄之壓力在第一量測壓力範圍與第二量測壓力範圍之間的範圍內，則可有利地避免操作模式之間的過度頻繁轉換。可類似地藉由遲滯實施轉換。若超出或不到特定第一壓力值，則執行自壓力範圍中之一者至各別其他壓力範圍之轉換，而若超出或不到不同於第一壓力值之特定第二壓力值，則發生在相反方向上的轉換。亦可由此避免過度頻繁轉換。

在一個具體實例中，方法之特徵在於，若短路出現在第一量測電容器之膜電極與相對電極之間，則壓力感測器在第二操作模式下操作，且取決於短路是否出現在第一量測電容器之膜電極與相對電極之間而發生在壓力感測器之第一操作模式與第二操作模式之間的轉換。

在一個具體實例中，方法之特徵在於，壓力感測器之個別操作模式之間的轉換以可預定義時間間隔發生，且考慮到壓力感測器之功能監測及/或壓力量測之驗證而評估接著記錄之第一量測壓力或第二量測壓力。可有利地藉由功能監測來偵測膜破裂、膜上之沈積、膜阻塞或電饋入線中之中斷。

圖1以橫截面圖示意性地展示根據一個具體實例的壓力感測器之微機械感測器元件1之實例；壓力感測器亦可具有複數個微機械感測器元件1。可例如藉助於已知半導體製造方法生產微機械感測器元件1。

微機械感測器元件1具有基底材料2及至少一個膜3。基底材料2及膜3可包含例如半導體材料，例如矽。該膜覆蓋基底材料2中之空腔4。膜2經設計為壓敏的且在環境壓力改變之情況下可偏轉。

膜3具有膜電極5。作為實例，膜電極5配置於空腔4內部且經設計為印章形。然而，膜電極5亦可以不同方式設計。膜電極5可設計為例如扁平的且可配置於膜3上之空腔4內部。膜電極5亦可至少藉由膜3自身之一部分形成。在此情況下，可省略圖1中所展示之印章形結構，且藉由形成膜電極5之膜3的至少一部分及相對電極6形成第一量測電容器7。至少一個固定相對電極6配置於空腔4內部，且連同膜電極5形成用於量測第一量測壓力之第一量測電容器7。膜3歸因於膜電極5可具有可撓性區域5及剛性區域9。以此方式，可有利地修改及調適膜3之彈性屬性。

參考電容器10配置於空腔4中。參考電容器10包含至少一個第一固定參考電極11及第二固定參考電極12。在圖1中所展示之實例具體實例中，具有另一第一固定參考電極14及另一第二固定參考電極15之另一參考電容器13另外配置於空腔4內部，但亦可省略。第一量測電容器7及參考電容器10配置成緊密接近彼此，結果為其暴露於相同環境影響，例如溫度改變。

壓力感測器可在至少一個第一操作模式下及在至少一個第二操作模式下操作。第一操作模式及第二操作模式就微機械感測器元件1之電極3、5、6、11、12、14、15之連接而言彼此不同。電極3、5、6、11、12、14、15在每一情況下電連接至端子16、17、18以用於操作模式之間的轉換。膜3或膜電極5連接至第一端子13。至少一個第一參考電極11連接至第二端子17。相對電極及至少一個第二參考電極12連接至第三端子18。根據所要操作模式，端子16、17、18可電連接至例如控制器（圖1中未示出）且藉由電路構件（圖1中未示出）電連接至評估電路（圖中未示），電路構件經提供用於壓力感測器之操作模式之間的可控制轉換。

圖2示意性地展示處於第一操作模式之微機械感測器元件1的電連接。第一操作模式可例如指派給所定義之第一量測壓力範圍，例如自300毫巴至1100毫巴之壓力範圍，但此並非必要的。本說明書中所指示之壓力值及壓力範圍應僅僅理解為樣本值。

在第一操作模式下，例如藉由控制器20提供之供電電壓可經由第一端子16及第二端子17施加於膜電極5與至少一個第一參考電極11之間，而其中連接有第一量測電容器7及參考電容器10之橋接電路的分接頭19形成於相對電極6與至少一個第二參考電極12之間。半橋上之分接頭19連接至第三端子18。微機械感測器元件1可經由第三端子18讀取。

圖3以橫截面圖示意性地展示來自圖1之微機械感測器元件1，同時壓力感測器在第二操作模式下操作。第二操作模式可例如指派給所定義之第二量測壓力範圍，例如高壓範圍，例如高於1100毫巴之壓力範圍。然而，此情形並非絕對必要的。

在第二操作模式下，膜電極5、相對電極6及參考電極11、12以使得膜電極5連同至少一個第一參考電極11形成用於記錄第二量測壓力之第二量測電容器21的方式互連。膜電極5之至少一個區段連同第一參考電極11形成第二量測電容器21。特定言之，膜電極5之區段（例如，其在一個變型中可為膜3之區段）連同第一參考電極11可在膜3之可撓性區域8內部形成第二量測電容器21，如圖3中藉助於實例所展示。在圖3中所展示之具有另一參考電容器13的微機械感測器元件1的實例具體實例中，膜電極5亦與另一第一參考電極14一起形成第二量測電容器21。在此情況下，在膜3與參考電極11、14之間所指示之電容器在每一情況下對應於形成第二量測電容器21之整個電容器的二分之一。

在第二操作模式下，供電電壓可例如施加至膜電極5及相對電極6或施加至第一端子16及第二端子18，而至少一個第一參考電極11及視情況另一第一參考電極14充當量測分接頭或電連接至第二端子17。

膜3及相對電極6可以一定方式設計及配置，該方式使得第一量測電容器7在第一操作模式下為量測壓力相關的且在第二操作模式下為量測壓力無關的。在第二操作模式下，膜3及至少一個第一參考電極11可以一定方式設計及配置，該方式使得第二量測電容器21在第二操作模式下為量測壓力相關的。因此，量測壓力範圍之限制在第一操作模式下發生，例如微機械感測器元件1之高解析度、低壓量測範圍。

此可例如藉由使膜電極5及相對電極6彼此短路而實施於微機械感測器元件1中。環境壓力有可能以使得膜偏轉至膜電極5與相對電極6接觸之程度的方式增加。圖3說明膜3之偏轉使得膜電極5與相對電極6短路。因此，第一量測電容器21為量測壓力無關的。由於儘管短路，膜3仍為壓敏的，因此第二量測電容器21可用於在第二操作模式下量測環境壓力。即使例如第二量測壓力範圍內之敏感度低於第一量測壓力範圍內之敏感度，儘管準確度要求在高壓範圍內亦顯著較低，但經由在第二操作模式下使用第二量測電容器21，壓力感測器之量測範圍可延伸。

在第二操作模式下，膜3及至少一個第一參考電極11亦可以一定方式設計及配置，該方式使得第二量測電容器21在膜電極5與相對電極6之間無短路出現的情況下在第二操作模式下為量測壓力相關的。舉例而言，膜電極5僅可滿足在無電短路出現之情況下與相對電極6接觸。膜電極5及/或相對電極6可塗佈有絕緣材料以避免短路。

可例如經由量測信號之評估來識別膜電極5與相對電極6之短路或接觸。一般言之，第一量測電容器之電極5、6的短路或接觸可藉由額外機制（例如，電觸點之閉合）來精確地判定，以便能夠精確地界定過渡區且因此支援評估電路。替代地，至短路或接觸之轉變亦可藉由描繪短路狀態或接觸狀態而識別。為此目的，例如，可在調測壓力感測器之前執行校準，以便判定環境壓力與諸如溫度及相對濕度等參數之間的關係，其結果為有可能描述其中在微機械感測器元件1中出現短路的壓力範圍或其中膜電極5與相對電極6接觸之壓力範圍。

圖4示意性地展示處於第一操作模式之微機械感測器元件1之第二量測電容器21的電連接。

圖4中所展示之第二量測電容器21連接至第一端子16且連接至第二端子17。供電電壓可例如在第二操作模式下施加至第一端子16，而第二量測電容器21可經由第二端子連接至評估電路。

圖4另外展示，在第二操作模式下，第二量測電容器21連接至第二橋接電路中之至少一個高壓參考電容器22。高壓參考電容器22提供上述優勢。高壓參考電容器22可為微機械感測器元件1之組件，且可亦連同微機械感測器元件1配置於壓力感測器之特殊應用積體電路（ASIC）上。然而，亦可省略高壓參考電容器，在此情況下亦省略第三端子18。

圖5示意性地展示根據一個可能具體實例之壓力感測器23的實例。壓力感測器23包含微機械感測器元件1，且在圖5中所展示之壓力感測器23的變型中，包含控制器20、電路構件24及評估電路25。

電路構件24被配置以例如取決於藉助於第一量測電容器7記錄之第一量測壓力及/或藉助於第二量測電容器21記錄之第二量測壓力而在壓力感測器23之操作模式之間切換。電路構件24可為可經設計為多工器之複數個開關。在第一操作模式下，第一端子16及第二端子17連接至控制器20，且第三端子18連接至評估電路25。在第二操作模式下，第一端子16及第三端子18連接至控制器20，且第二端子17連接至評估電路25。電路構件24可被配置而以可預定義時間間隔在壓力感測器23之操作模式之間切換。

控制器20可經設計例如以提供週期性信號（例如方波信號）作為供電電壓。經由電路構件24，根據操作模式經由第一端子16及第二端子17或經由第一端子16及第三端子18饋入供電電壓。評估電路25可具有放大器及/或類比數位轉換器。評估電路25經設計以偵測及評估輸出電壓，且提供已基於第一量測電容器7或第二量測電容器21量測之類比或數位量測值。

壓力感測器23並不限於圖1至圖5中展示之拓樸結構。圖6示意性地展示根據另一具體實例的具有微機械感測器元件1之壓力感測器23之實例的組件，該微機械感測器元件1在第一操作模式下具有全橋電路。

壓力感測器23包含具有至少兩個感測器結構26、27之微機械感測器1，所述感測器結構在每一情況下具有覆蓋基底材料2中之共同空腔4的壓敏膜3。每一感測器結構26、27在每一情況下裝備有至少一個第一量測電容器7、28以記錄第一量測壓力且裝備有參考電容器10、29。在第一操作模式下，第一量測電容器為7、28，且根據圖3之至少兩個感測器結構26、27之參考電容器10、29連接於第一全橋電路中，使得第一量測壓力可以不同方式量測。每一感測器結構26、27形成半橋。以緊湊形式且不以兩個分開的半橋電路之形式實施壓力感測器23之全橋電路係有利的。

在第一操作模式下，第二感測器結構27可經由第四端子30及第五端子31連接至控制器20，如圖6中藉助於實例展示，而第一感測器結構26經由第一端子16及第二端子17連接至控制器20。在此情況下經由第二感測器結構27之第六端子33連接至評估電路25（圖中未示）的另一分接頭32形成於第二感測器結構27之相對電極6與第二參考電極12之間。第一感測器結構26經由第三端子18連接至評估電路25。在此實例中，兩個第一量測電容器7、28以反相驅動。所述電容器亦可以同相驅動，在此情況下，與圖6中所展示之配置相比較，第二感測器結構27之第一量測電容器28及參考電容器29將經轉置。

連接，尤其至控制器20之連接，可例如經由根據圖5之電路構件24實施。

圖7示意性地展示處於第二操作模式的具有兩個感測器結構26、27之微機械感測器1之兩個量測電容器21、34的電連接的實例。

在第二操作模式下，至少兩個感測器結構26、27中之每一者的膜電極5、相對電極6及參考電極11、12以使得膜電極5在每一情況下連同至少一個第一參考電極11在每一情況下形成用於記錄第二量測壓力之第二量測電容器21、34的方式互連。此產生可以不同方式讀取之兩個電容器，例如高壓電容器。第二量測電容器21、34根據圖7藉助於實例分別地且在不同極上連接至控制器20，且分別地連接至評估電路25，但此並非絕對必要的。為簡單起見，電路構件24未展示於圖7中。

如圖4中之實例具體實例中所展示，在此情況下，第二量測電容器21、34亦可在第二操作模式下在每一情況下連接至第二操作模式下之第二橋接電路中的至少一個高壓參考電容器22，使得產生可以不同方式讀取之全橋接器。圖8針對在具有兩個感測器結構26、27之微機械感測器元件1的情況下的連接之實例示意性地展示此情形。感測器結構26、27在每一情況下連接至半橋電路中之高壓參考電容器22，其中該半橋形成經設計為全橋電路之第二橋接電路。

第二端子17及第五端子31在第二操作模式下提供以用於讀取輸出電壓。為此目的，第二端子17及第五端子34在每一情況下連接至在每一情況下在感測器結構26、27與高壓參考電容器22之間的半橋上之分接頭。半橋上之分接頭可連接至例如評估電路25。根據圖8中所展示之實例具體實例，感測器結構26、27可經由剩餘端子16、18、30、33連接至控制器20。

圖9示意性地展示根據一個具體實例的用於操作壓力感測器23之方法35的方法步驟36、37、38。在方法35中，壓力感測器23之個別操作模式可指派給所定義壓力範圍。

在第一方法步驟36中，藉由記錄及評估第一量測壓力及/或第二量測壓力來監測待記錄之量測壓力。在第二方法步驟37中，取決於所記錄量測壓力之評估而識別壓力感測器23的當前較佳操作模式。在第三方法步驟38中，若壓力感測器23當前處於除較佳操作模式外之操作模式，則發生至當前較佳操作模式之轉換。在轉換至當前較佳操作模式之後，可重複方法步驟36、37、38。

舉例而言，若短路出現在第一量測電容器7、28之膜電極5與相對電極6之間，則壓力感測器23可在第二操作模式下操作。感測器23之第一操作模式與第二操作模式之間的轉換可例如取決於短路是否出現在第一量測電容器7、28之膜電極5與相對電極6之間而發生。在方法35中，壓力感測器之個別操作模式之間的轉換可例如以可預定義時間間隔發生。可考慮到壓力感測器23之功能監測及/或壓力量測之驗證而評估所記錄之量測壓力或第二量測壓力。

1:微機械感測器元件 2:基底材料 3:膜 4:空腔 5:膜電極 6:相對電極 7:第一量測電容器 8:可撓性區域 9:剛性區域 10:參考電容器 11:第一固定參考電極 12:第二固定參考電極 13:參考電容器 14:第一固定參考電極 15:第二固定參考電極 16:第一端子 17:第二端子 18:第三端子 19:分接頭 20:控制器 21:第二量測電容器 22:高壓參考電容器 23:壓力感測器 24:電路構件 25:評估電路 26:感測器結構 27:感測器結構 28:第一量測電容器 29:參考電容器 30:第四端子 31:第五端子 32:分接頭 33:第六端子 34:第二量測電容器 35:方法 36:第一方法步驟 37:第二方法步驟 38:第三方法步驟

在下文參考示意性圖式詳細地解釋壓力感測器及用於操作壓力感測器之方法。在所述圖式中: [圖1]：以橫截面圖展示根據一個具體實例的壓力感測器之微機械感測器元件之實例； [圖2]：展示處於第一操作模式之來自圖1之微機械感測器元件的電連接； [圖3]：展示處於第二操作模式之來自圖1的微機械感測器元件； [圖4]：展示處於第二操作模式之微機械感測器元件之第二量測電容器的電連接； [圖5]：展示壓力感測器之實例； [圖6]：展示根據另一具體實例的具有全橋電路之壓力感測器之實例的組件； [圖7]：展示處於第二操作模式的具有兩個感測器結構之微機械感測器元件之兩個量測電容器的電連接的實例； [圖8]：展示來自圖7之電連接，其中感測器結構在每一情況下連接至半橋電路中之高壓參考電容器；且 [圖9]：展示用於操作壓力感測器之方法的方法步驟。

1:微機械感測器元件

2:基底材料

3:膜

4:空腔

5:膜電極

6:相對電極

7:第一量測電容器

8:可撓性區域

9:剛性區域

10:參考電容器

11:第一固定參考電極

12:第二固定參考電極

13:參考電容器

14:第一固定參考電極

15:第二固定參考電極

16:第一端子

17:第二端子

18:第三端子

21:第二量測電容器

Claims (13)

1. 一種壓力感測器（23），其至少包含： a.   微機械感測器元件（1），其具有至少一個壓敏膜（3），該壓敏膜（3）覆蓋基底材料（2）中之空腔（4）且具有膜電極（5）， b.   固定相對電極（6），其配置於該空腔（4）內部，且連同該膜電極（5）形成用於量測第一量測壓力之第一量測電容器（7）， c.   參考電容器（10），其配置於該空腔（4）內部，且包含至少一個第一及一個第二固定參考電極（11、12），其中 該壓力感測器（23）可在至少一個第一操作模式下操作，在該第一操作模式下，該第一量測電容器（7）及該第一參考電容器（10）連接於第一橋接電路中，且 該壓力感測器（23）可在至少一個第二操作模式下操作，在該第二操作模式下，該薄膜電極（5）、該相對電極（6）及所述參考電極（11、12）以使得該薄膜電極（5）連同該至少一個第一參考電極（11）形成用於記錄一第二量測壓力之一第二量測電容器（21）的方式互連。
2. 如請求項1之壓力感測器（23），其中，該第一操作模式經指派給第一量測壓力範圍，且該第二操作模式經指派給第二量測壓力範圍。
3. 如請求項1或2中任一項之壓力感測器（23），其中，電路構件（24）經提供用於該壓力感測器（23）之所述操作模式之間的可控制轉換。
4. 如請求項3之壓力感測器（23），其中，所述電路構件（24）被配置以取決於所記錄之第一量測壓力及/或取決於所記錄之第二量測壓力而在該壓力感測器（23）的所述操作模式之間切換。
5. 如請求項3或4中任一項之壓力感測器（23），其中，所述電路構件（24）被配置而以可預定義時間間隔在該壓力感測器（23）之所述操作模式之間切換。
6. 如請求項1至5中任一項之壓力感測器（23），其中，該膜（3）及該相對電極（6）以使得該第一量測電容器（7）在該第一操作模式下為量測壓力相關的且在該第二操作模式下為量測壓力無關的方式設計及配置，且該膜（3）及該至少一個第一參考電極（11）以使得該第二量測電容器（21）在該第二操作模式下為量測壓力相關的方式設計及配置。
7. 如請求項1至6中任一項之壓力感測器（23），其中，在該第一操作模式下，供電電壓施加於該膜電極（5）與該至少一個第一參考電極（11）之間，且該橋接電路之分接頭（19）形成於該相對電極（6）與該至少一個第二參考電極（12）之間，且， 在該第二操作模式下，該供電電壓施加至該膜電極（5）且施加至該相對電極（6），且該至少一個第一參考電極（11）充當量測分接頭。
8. 如請求項7之壓力感測器（23），其中，該相對電極（6）及該至少一個第二參考電極（12）在該第二操作模式下短路。
9. 如請求項1至8中任一項之壓力感測器（23），其中，在該第二操作模式下，該第二量測電容器（21）連接至第二橋接電路中之至少一個高壓參考電容器（22）。
10. 如請求項1至9中任一項之壓力感測器（23），其中： 該微機械感測器（1）具有至少兩個感測器結構（26、27），在每一情況下具有覆蓋該基底材料（2）中之共同空腔（4）的壓敏膜（3）， 每一感測器結構（26、27）裝備有至少一個第一量測電容器（7、28）以記錄第一量測壓力且裝備有參考電容器（10、29）， 在該第一操作模式下，該至少兩個感測器結構（26、27）之所述第一量測電容器（7、28）及所述參考電容器（10、29）連接於第一全橋電路中，使得該第一量測壓力可以不同方式量測，且， 在該第二操作模式下，該至少兩個感測器結構（26、27）中之每一者的所述膜電極（5）、所述相對電極（6）及所述參考電極（11、12）以使得所述膜電極（5）在每一情況下連同至少一個第一參考電極（11）在每一情況下形成用於記錄第二量測壓力之第二量測電容器（21、27）的方式互連。
11. 一種用於操作如請求項1至10中任一項之壓力感測器（23）的方法（35），其中該壓力感測器（23）之所述個別操作模式經指派給所定義壓力範圍，其特徵在於，藉由記錄及評估該第一量測壓力及/或該第二量測壓力來監測待記錄之該量測壓力，取決於所記錄之量測壓力的評估來識別該壓力感測器（23）之當前較佳操作模式，且若該壓力感測器（23）當前處於除該較佳操作模式外之操作模式，則發生至該當前較佳操作模式之轉換。
12. 如請求項11之方法（35），其中，若短路出現在該第一量測電容器（7）之該膜電極（5）與該相對電極（6）之間，則該壓力感測器（23）在該第二操作模式下操作，且取決於一短路是否出現在該第一量測電容器（7）之該膜電極（5）與該相對電極（6）之間而發生在該壓力感測器（23）之該第一操作模式與該第二操作模式之間的轉換。
13. 如請求項11或12中任一項之方法（35），其中，該壓力感測器（23）之所述個別操作模式之間的一轉換以可預定義時間間隔發生，且考慮到該壓力感測器（23）之功能監測及/或壓力量測之一驗證而評估接著記錄之該第一量測壓力或該第二量測壓力。

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