[发明专利]多轴共振加速度计

权利要求书

1.一种多轴共振加速度计，包括：

谐振器，包括配置在器件平面中的至少一个谐振器质量块；

一组x轴驱动电极，被配置用于驱动所述器件平面中的至少一个谐振器质量块的x轴运动；

一组y轴驱动电极，被配置用于驱动所述器件平面中的至少一个谐振器质量块的y轴运动；

一组x轴感测电极，被配置用于基于在x轴加速度存在的情况下的静电弹簧调谐来感测所述至少一个谐振器质量块的x轴谐振频率的变化；和

一组y轴感测电极，被配置用于基于在y轴加速度存在的情况下的静电弹簧调谐来感测所述至少一个谐振器质量块的y轴谐振频率的变化，

其中所述至少一个谐振器质量块包括多个谐振器质量块，每组驱动电极被配置用于与所述谐振器质量块的第二子集反相地驱动所述谐振器质量块的第一子集，并且每组感测电极被配置用于共振频率变化的差分感测。

2.根据权利要求1所述的多轴共振加速度计，其中所述至少一个谐振器质量块包括耦合以作为单个谐振体工作的多个谐振器质量块，并且其中每组感测电极被配置用于谐振频率改变的单端感测。

3.根据权利要求1所述的多轴共振加速度计，其中所述x轴运动和所述y轴运动以相同的谐振频率驱动。

4.根据权利要求1所述的多轴共振加速度计，其中所述x轴运动和所述y轴运动以不同的谐振频率驱动。

5.根据权利要求1所述的多轴共振加速度计，其中给定轴的谐振频率的变化基于与给定轴相关联的驱动电极和与给定轴相关联的感测电极之间的电压差。

6.根据权利要求1所述的多轴共振加速度计，其中所述谐振器还包括至少一个z轴传感器元件，被配置为与所述器件平面的垂直的z轴运动共振，其中每个z-轴传感器元件是独特的谐振器质量块的一部分，并且其中所述多轴共振加速度计还包括：

一组z轴驱动电极，被配置用于驱动至少一个z轴传感器元件的z轴运动；和

一组z轴感测电极，被配置用于基于在z轴加速度存在的情况下的静电弹簧调谐来感测至少一个z轴传感器元件的z轴谐振频率的变化。

7.根据权利要求6所述的多轴共振加速度计，其中每个z轴传感器元件都是跷跷板传感器元件。

8.一种操作具有谐振器的多轴共振加速度计的方法，所述谐振器包括配置在器件平面中的至少一个谐振器质量块，所述方法包括：

驱动所述至少一个谐振器质量块与所述器件平面中的x轴运动和y轴运动共振；

基于在x轴加速度存在的情况下的静电弹簧调谐来感测所述至少一个谐振器质量块的x轴谐振频率的变化；和

基于在y轴加速度存在的情况下的静电弹簧调谐来感测所述至少一个谐振器质量块的y轴谐振频率的变化，

其中所述至少一个谐振器质量块包括多个谐振器质量块，并且其中在x轴中驱动谐振器质量块的第一子集与谐振器质量块的第二子集反相地共振，并且每组感测电极被配置用于共振频率变化的差分感测。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少一个谐振器质量块包括耦合以作为单个谐振体工作的多个谐振器质量块，并且其中感测给定轴上的至少一个谐振器质量块的谐振频率的变化包括谐振频率改变的单端感测。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述x轴运动和所述y轴运动以相同的谐振频率驱动。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述x轴运动和所述y轴运动以不同的谐振频率驱动。

12.根据权利要求8所述的方法，其中给定轴的谐振频率的变化基于与给定轴相关联的驱动电极和与给定轴相关联的感测电极之间的电压差。