[发明专利]传感器的减振

说明书

技术领域

各种示例涉及一种设备，其包括基板、弹簧结构和第一传感器。第一传感器经由弹簧结构与基板回弹性耦合。弹簧结构被配置为提供第一传感器关于基板的减振（damping）。设备还包括第二传感器，所述第二传感器被配置为感测弹簧结构的挠度（deflection）。

背景技术

由于微机电系统（MEMS）的紧凑集成能力以及柔性设计选择的可用性，微机电系统（MEMS）对于感测例如环境压力是合期望的。潜在应用是巨大的：导航或定位应用可以获益于使环境压力的改变与在相应设备的抬高中原本检测的改变相关。

然而，已知的是，MEMS压力传感器的传感器信号中的改变可能由除环境压力本身中的改变之外的另外的外部影响所引起。这样的外部影响被称为干扰。干扰趋于使测量的准确度降级。

一种干扰源是在其上集成传感器的基板的机械应力。存在针对机械应力的不同来源：典型地，包括MEMS压力传感器的设备的设计和实现要求使用多种不同材料。通常，这样的不同材料具有不同的物理性质，包括不同的膨胀系数和伸缩性。然后，环境温度中的改变引发机械应力。这样的热机械应力可能导致显著的干扰，由此增加测量误差。

因而，存在减少或者补偿这样的干扰的需要。这典型地通过减振来实现。减振在一定程度上将MEMS压力传感器从基板和周围物体解耦合——例如，机械解耦合。减振使得能够实现对机械应力的吸收。减振可以通过使用粘性聚合物将MEMS压力传感器的外壳附接到基板来实现。聚合物吸收机械应力并且由此将MEMS压力传感器从基板解耦合。由此，外部应力被聚合物吸收。由此，除了减少来自热机械应力的干扰之外，可以提供增加的耐久性和机械稳定性。

然而，这样的减振可能并不减少所有干扰源。另外的干扰源是MEMS压力传感器的取向上的改变。取向上的改变可能引起对应传感器信号的改变，即便环境压力保持恒定。因而，为了校正这样的干扰，合期望的是感测MEMS压力传感器的取向和/或加速度。

在根据参考实现方式的一个示例中，MEMS压力传感器和单独的第二传感器被布置在公共基板上。第二传感器允许感测加速度。然而，这样的方案面临某些约束和缺点。通过分离地集成MEMS压力传感器和第二传感器，导致增加的空间要求。

可替换方案包括MEMS压力传感器以及第二传感器二者在设备的基板上的单片式集成。此处，MEMS压力传感器经由减振结构与基板耦合。然而，这样的方案也面临某些缺点和约束。MEMS压力传感器和第二传感器被分离地集成，这仍然导致基板上增加的空间要求。

发明内容

因此，存在针对在基板上集成传感器的高级技术的需要。特别地，存在针对下述技术的需要，所述技术克服或者缓解以上标识的缺点和约束中的至少一些。

这种需要通过独立权利要求1的特征来满足。从属权利要求限定实施例。

根据示例，设备包括基板、弹簧结构和第一传感器。第一传感器经由弹簧结构与基板回弹性耦合。弹簧结构被配置为提供第一传感器关于基板的减振。设备还包括第二传感器，所述第二传感器被配置为感测弹簧结构的挠度。

根据示例，提供了一种方法。该方法包括第一传感器感测物理可观察量。该方法还包括弹簧结构向第一传感器提供减振。该方法还包括第二传感器感测弹簧结构的挠度。

以上所述的示例和在此之后描述的示例可以与彼此以及另外的示例组合。

附图说明

图1示意性图示了根据各种实施例的设备，其包括基板、弹簧结构、第一传感器和第二传感器。

图2图示了根据各种实施例的图1的设备的第一传感器的平移运动的自由度。

图3图示了根据各种实施例的图1的设备的第一传感器的旋转运动的自由度。

图4示意性图示了根据图1的设备的第二传感器的距离可变电容感测。

图5示意性图示了根据图1的设备的第二传感器的面积可变电容感测。

图6示意性图示了根据图1的包括第一传感器和第二传感器的设备，根据各种实施例，所述设备还包括用于分别从第一传感器和第二传感器接收传感器信号的电路。

图7是根据各种实施例的方法的流程图。

具体实施方式

附图要被视为示意性表示并且在附图中图示的元件不一定按比例绘制。而是，各种元件被表示为使得其功能和一般目的对于本领域技术人员变得明显。在附图中示出或者在本文中描述的功能块、设备、部件或者其它物理或功能单元之间的任何连接或耦合还可以通过间接连接或耦合来实现。部件之间的耦合还可以通过无线连接来建立。功能块可以被实现在硬件、固件、软件或其组合中。