[发明专利]振动传感器

说明书

本发明涉及一种振动传感器，其包括压力产生元件和压力换能器，所述压力产生元件用于响应于振动传感器的振动而产生第一容积体和第二容积体之间的压力差，第一容积体和第二容积体彼此声学密封，所述压力换能器用于测量第一容积体和第二容积体之间的压力差。本发明还涉及一种用于检测振动的相关方法。

技术领域

本发明涉及一种振动传感器，其包括压力换能器，该压力换能器用于测量彼此声学密封的第一容积体和第二容积体之间的压力差。第一容积体和第二容积体之间的压力差由压力产生元件响应于振动传感器的振动而产生。

背景技术

当前的振动传感器主要依赖于微机电系统(MEMS)，即，基于MEMS的振动传感器。然而，传统的基于MEMS的振动传感器的固有且严重的缺点是可动质量块的有限重量，这是因为该限制对振动传感器的基本本底噪声(即，Johnson﹣Nyquist噪声水平)具有显著影响。

为了处理上述的噪声问题，降低本底噪声的常用策略是限制振动传感器的带宽。然而，这种方法使得大多数基于MEMS的振动传感器无法与自身的语音拾取部相兼容。

因此，似乎需要具有可接受的本底噪声水平以及可接受的带宽的基于MEMS的振动传感器。

因此，可以将本发明的实施例的目的看作是提供一种在本底噪声水平、带宽和尺寸之间具有可接受的平衡的振动传感器。

可以将本发明的实施例的另一个目的看作是提供一种这样的振动传感器，其与传统的振动传感器系统相比具有相当小的体积。

发明内容

通过在第一方面提供一种振动传感器来实现上述目的，所述振动传感器包括：

﹣压力产生元件，所述压力产生元件用于响应于振动传感器的振动而在第一容积体和第二容积体之间产生压力差，第一容积体和第二容积体彼此声学密封；和

﹣压力换能器，所述压力换能器用于测量第一容积体和第二容积体之间的压力差。

因此，本发明涉及一种振动传感器，其包括压力产生元件和压力换能器，所述压力换能器适于测量第一容积体和第二容积体之间的压力差。这些压力差由压力产生元件响应于振动传感器的振动而产生。

压力换能器和压力产生元件并行布置，其有利之处在于不需要与压力换能器和压力产生元件两者相连接的柔性容积体。在没有柔性容积体的情况下，振动传感器可以设计地相当小。此外，通过减小体积可以显著提高根据本发明的振动传感器的灵敏度。

压力产生元件和压力换能器可以形成将第一容积体与第二容积体声学密封的设备的一部分或者可以固定到所述设备。通常，第一容积体和第二容积体形成振动传感器的一部分。

压力产生元件可以直接与第一容积体和第二容积体的空气相互作用。符合这一点的一种可能的方式可以包括将压力产生元件相对于第一容积体和第二容积体相邻地布置。相邻意味着压力产生元件可以形成将第一容积体与第二容积体分开的边界或壁的至少一部分。

可以以各种方式实施压力产生元件。在一个实施例中，压力产生元件可以包括可动元件，所述可动元件经由一个或多个弹性互连部而可操作地连接到静止元件。弹性是指可动元件在不暴露于振动时趋于朝中央位置。静止元件、可动元件以及一个或多个弹性互连部可以以组合方式形成单件式部件，即，由相同材料制成的部件。一个或多个弹性互连部可以在静止元件和可动元件之间形成一个或多个铰接部。

可以在静止元件和可动元件之间设置一个或多个开口，使得允许可动元件的至少一部分响应于振动传感器的振动而相对于静止元件移动。

静止元件、可动元件以及一个或多个弹性互连部可以由印刷电路板(PCB)形成，该印刷电路板具有布置在其上的一个或多个导电路径。所述一个或多个导电路径可以适于将电信号引导到压力换能器和/或其他的电子电路，和/或适于将电信号从压力换能器和/或其他电子电路引出。