[发明专利]量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法

权利要求书

1.一种量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法，用于对由敏感结构和包括两个补偿电容的ASIC电路组成的MEMS加速度计进行标度因数以及补偿电容的标定，其特征在于：其包括

（1）分别在所述的加速度计的输入加速度为1g和-1g时，采集所述的加速度计在所述的ASIC电路的一组特定增益下的一组输出，所述的特定增益由一可变电容控制，即采集所述的加速度计在所述的可变电容的一组电容值下的一组输出；

根据所获得的所述的加速度计的两组输出得到所述的加速度计在一组所述的电容值下的一组标度因数，且得到由所述的标度因数和所述的电容值对应构成的一组数据对；

根据一组所述的数据对以及所述的标度因数和所述的电容值所满足的二阶模型进行拟合，获得所述的二阶模型中的系数，从而确定所述的标度因数和所述的电容值之间的曲线关系式；

假设所期望的标度因数并将其带入所述的标度因数和所述的电容值之间的曲线关系式中，求解得到所述的可变电容的电容值的有效根，据此可变电容的电容值的有效根而完成所述的标度因数的标定；

（2）分别在所述的加速度计的输入加速度为0g和-0g时，取若干组两个所述的补偿电容的取值组合，采集所述的加速度计在若干组补偿电容的取值组合下的一组输出；

根据所述的ASIC电路的传递函数以及所获得的所述的加速度计的两组输出得到两个所述的加速度计分别在输入加速度为0g和-0g时的输出电容差，并对两个在输入加速度为0g和-0g时的输出电容差求平均值而得到所述的加速度计的输出电容差；

令所述的ASIC电路的传递函数中加速度计的输出为0并根据和所述的加速度计的输出电容差求得两个所述的补偿电容的电容值的关系，再分别令一个所述的补偿电容的电容值为0时求解另一个所述的补偿电容的电容值，从而完成所述的补偿电容的标定。

2.根据权利要求1所述的量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，所述的可变电容的一组电容值在所述的可变电容的变化范围内，以一固定间隔取值而获得。

3.根据权利要求1所述的量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，所述的加速度计的输入加速度分别为1g和-1g即使待标定的所述的加速度计的输入轴方向向量与1g或-1g重力场方向向量平行且同向；所述的步骤（2）中，所述的加速度计的输入加速度分别为0g和-0g即使待标定的所述的加速度计的输入轴方向向量与0g或-0g重力场方向向量平行且同向。

4.根据权利要求1所述的量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，根据所获得的所述的加速度计的两组输出得到所述的加速度计在一组所述的电容值下的一组标度因数时，所述的标度因数与所述的加速度计的输出之间的关系满足：其中，SF为所述的标度因数，Vout_1g为所述的加速度计在输入加速度为1g时的输出，Vout_-1g为所述的加速度计在输入加速度为-1g时的输出。

5.根据权利要求1所述的量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，所述的标度因数和所述的电容值所满足的二阶模型为其中，SF为所述的标度因数，α₀、α₁、α₂为所述的系数，CF为所述的电容值。

6.根据权利要求1所述的量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，采用最小二乘法拟合获得所述的二阶模型中的系数。

7.根据权利要求1所述的量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，将所期望的标度因数带入所述的标度因数和所述的电容值之间的曲线关系式中求解时，得到两个所述的可变电容的电容值的根，则落入所述的可变电容的变化范围内的根为所述的可变电容的电容值的有效根。