[发明专利]MEMS音叉陀螺仪中的传感电极的振荡电压

说明书

背景技术

微机电系统（MEMS）音叉陀螺仪由于检验质块与传感电极之间的相互作用而可以具有偏置机制。偏置的一种形式是由传感偏置不对称而引起的，其是由于材料性质而引起的传感偏置电压的偏移。此不对称可以引起两个检验质块相对于彼此的位移，其继而引起驱动梳分离（drive comb disengagement）、提升至驱动以及最终的偏置。偏置的另一形式是引起时变偏置的对暴露玻璃的充电。

发明内容

题述申请的实施例提供一种用于操作微机电系统（MEMS）音叉陀螺仪的方法。该方法包括使相对于第一检验质块的第一侧面在平面外且接近于该第一侧面的第一传感电极上的电压以第一频率在第一电压与第二电压之间振荡。该方法还包括使相对于第一检验质块的第二侧面在平面外且接近于该第二侧面的第二传感电极上的电压以第一频率且与第一传感电极上的电压相位相差180度地在第一电压与第二电压之间振荡。该方法还包括通过首先以第一频率对来自第一检验质块的平面外信号进行解调且其次与第一检验质块的平面内运动同相地对该平面外信号进行解调来生成对应于第一检验质块的旋转速率的速率信号。

附图说明

理解了附图仅描绘示例性实施例且因此并不被认为在范围方面是限制性的，将通过使用附图来以附加的特殊性和细节来描述示例性实施例，在所述附图中： 

图1A是MEMS音叉陀螺仪的示例的平面图。

图1B是来自图1A的陀螺仪的检验质块和关联电极的示例的截面图。

图2是图示出图1A和1B的MEMS音叉陀螺仪的操作的示例方法的流程图。

图3是图1A和1B的陀螺仪的一部分的框图。

图4是来自图1A、1B和3的陀螺仪中的检验质块的示例输出信号的频率分量的图表。

根据一般惯例，各种所述特征不是按比例描绘的，而是为了强调与示例性实施例有关的特定特征而被绘出。

具体实施方式

下述实施例涉及用于使MEMS音叉陀螺仪的传感电极（例如，传感板）上的电压振荡以便减小由被施加到其的电压引起的偏置的方法和系统。还可以向平面内电极施加基于振荡电压的四倍抵消信号以便影响检验质块上的适当电动机偏置。

图1A是包括一对检验质块102、103、各种电极104-110以及控制电子装置112的微机电系统（MEMS）音叉陀螺仪100的平面图。每个检验质块102、103是平面构件，该平面构件在其各检验质块102、103的相对两侧面上定义两个主表面114-117且在其相对边缘上具有两个梳。每个检验质块102、103的梳中的第一个与相应平面内驱动电极104、105的梳相交织。每个检验质块102、103的梳中的第二个与平面内电动机拾取（pickoff）电极106的梳相交织。

图1B是检验质块102、103和电极104-110的截面图。如所示，一对上传感电极107、109被布置为相对于检验质块102、103在平面外且每个上传感电极107、109接近于相应检验质块102、103的第一表面114、115。同样地，一对下传感电极108、110被布置为相对于检验质块102、103在平面外且每个下传感电极108、110接近于相应检验质块102、103的第二表面116、117。每个检验质块102、103通过允许检验质块102、103相对于平面内电动机拾取电极106和平面外传感电极107-110移动的支撑挠曲而被悬挂。在图1A中所示的示例中，这两个检验质块102、103经由一个或多个挠曲111被机械地且电气地连接。然而，在其他示例中，这两个检验质块102、103可以具有其中它们并未经由一个或多个挠曲被机械地连接的配置，并且这样它们可以被相互电隔离。

针对图2、3和4来描述陀螺仪100的操作。图2是图示出陀螺仪100的操作的示例方法200的流程图。图3是图示出用于陀螺仪100的检验质块其中之一102的输入和输出信号的框图。图4是图示出来自陀螺仪100的检验质块102、103的示例输出信号的图表。