[发明专利]零点偏移校正方法及其校正装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种零点偏移校正方法及其校正装置，特别是涉及一种加速度传感器的零点偏移校正方法及其校正装置。

背景技术

零点偏移（offset）在为两个内处于加速度传感器内的传感电容C+ 和 C-在稳定状态之间的差值（ΔC=C+ - C-）。其中稳定状态就是传感器在被检测量的方向下没有任何移动。这个零点偏移电容差值（offset ΔC）的存在除了设计的误差以外就是在由芯片工艺制造过程中的极限限制。这个零点偏移必须在测量实际传感器在动态的时候的传感电容C+和C-之间的差异之前被删除掉。换句话说，C+必须等于C-在非移动的稳定状态下。其实，加速度传感器在一个方向移动会造成的C+ > C-，在相反的方向移动会造成C- > C+。C+和C-之间产生了差值ΔC。加速度测量就是与这个ΔC成正比，就是说加速度越快，ΔC越大，加速度越慢，ΔC越小。这个ΔC会经过一个电容电压转换电路转换成一个和ΔC成正比例的差分电压。

理想零点偏移应该是零的（ΔC=C+ - C-=0）。但是如上所述存在零点偏移电容差值（offset ΔC），如果零点偏移值比电容电压转换电路的最大允许输入压范围大，加速度测量值就不能被检测。而且所述零点偏移值的存在也为准确测量加速度的大小带来了困难，从而造成加速度测量的不准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中加速度传感器中零点偏移电容差值导致的加速度测量不准确缺陷，提供一种零点偏移校正方法及其校正装置，通过比较的方式确定了零点偏移，减少了加速度传感器的加速度测量误差，提高了测量的精度。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种零点偏移校正方法，用于加速度传感器，其特点是，所述零点偏移校正方法包括以下步骤：

S1、将稳定状态下的所述加速度传感器中的电容差值转化为一电压值；

S2、比较所述电压值和一零点参考电压，若所述电压值大于所述零点参考电压，则进入步骤S3，若所述电压值小于所述零点参考电压，则进入步骤S5；

S3、将正值的一第一校正电压和所述零点参考电压相加得到一第一比较电压；

S4、比较所述第一比较电压和所述电压值，若所述电压值大于所述第一比较电压，则在所述第一校正电压中加入正值的一第一单位电压，并返回步骤S3，否则流程结束；

S5、将负值的一第二校正电压和所述零点参考电压相加得到一第二比较电压；

S6、比较所述第二比较电压和所述电压值，若所述电压值小于所述第二比较电压，则在所第二述校正电压中加入负值的一第二单位电压，并返回步骤S5，否则流程结束。

本发明中所述零点参考电压是指加速度传感器的设计中预先设计的表征稳定状态下的所述加速度传感器中的电容差值的电压，这属于加速度传感器的设计参数，所以此处不再详细赘述。

由于加速度传感器的工艺条件有限，而且实际电容电压转化中的误差或噪音的存在，实际稳定状态下，即处于无加速度的状态下，所述加速度传感器中的电容存在偏移，所以电容差值不为零，因而此时表征加速度传感器中的电容差值的电压必然是不等于预先设计的零点参考电压。本发明通过调整零点参考电压，使其与实际采集的表征加速度传感器中的电容差值的电压相同，从而可以得到加速度传感器的实际的零点参考电压和误差值，进而提高了加速度传感器加速度测量的精度。

所以本发明中此处的和第一校正电压或第二校正电压用于校正所述零点参考电压，其中所述第一单位电压或第二单位电压用于调整所述第一校正电压或第二校正电压的大小，其中本发明通过在所述第一校正电压或第二校正电压反复叠加所述第一单位电压或第二单位电压来调整所述第一校正电压或第二校正电压的电压大小。

也就是说在本发明中所述第一单位电压或第二单位电压为电压调整的单位电压，其具体大小可以根据可以依据具体的加速度传感器的工作电压和精度等调整，本发明不限定其具体的电压。所述第一校正电压或第二校正电压同样可以通过所述第一单位电压或第二单位电压反复的叠加得到。

而且本发明中正是通过所述第一单位电压或第二单位电压不断的调整所述第一校正电压或第二校正电压，进而通过与表征加速度传感器中的电容差值的电压，来确定最终的对零点参考电压的校正电压。

此外，本发明中所述正值是指所述电压的数值为正值，同理所述负值是指所述电压的数值为负值。

较佳地，所述加速度传感器为MEMS（微机电系统）加速度传感器。