[发明专利]用于自检MEMS惯性传感器的方法和系统

说明书

本公开涉及用于自检MEMS惯性传感器的方法和系统。描述微机电系统(MEMS)惯性传感器的自检技术。一些技术涉及测试惯性传感器特性，例如加速度计对加速度的灵敏度和陀螺仪对角运动的灵敏度。可以通过向MEMS惯性传感器提供模拟诸如加速度或角速率的刺激的测试信号并检查传感器的输出来执行测试。这种自检的功效可受到虚假信号的影响，这些信号可存在于传感器环境中并可影响传感器的输出。因此，本文描述的自检技术涉及检测任何这种虚假信号的存在，并在检测到它们的存在时丢弃自检结果。在一些实施方案中，可以使用通过将MEMS惯性传感器的响应与基本上正交的参考信号与测试信号混频而获得的信号来检测虚假信号的存在。

技术领域

本申请中描述的技术涉及微机电系统(MEMS)惯性传感器。

背景技术

惯性传感器是使用一个或多个加速度计和/或陀螺仪测量来测量和报告运动、力、角速率和/或其他量的电子设备。MEMS陀螺仪可以配置为通过感测科里奥利力产生的加速度来检测角运动，科里奥利力在陀螺仪的共振质量经历角运动时产生。MEMS加速度计可以被配置为感测线性和/或角加速度。

发明内容

本公开的一方面涉及微机电系统(MEMS)惯性传感器的自检技术。一些这种技术包括测试惯性传感器特性，例如加速度计对加速度的灵敏度和陀螺仪对角运动的灵敏度。可以通过向MEMS惯性传感器提供模拟诸如加速度或角速率的刺激的测试信号并检查传感器的输出来执行测试。这种自检的功效可受到虚假信号的影响，这些信号可存在于传感器环境中并可影响传感器的输出。因此，本文描述的自检技术涉及检测任何这种虚假信号的存在，并在检测到它们的存在时丢弃自检结果。在一些实施方案中，可以使用通过将MEMS惯性传感器的响应与基本上正交的参考信号与测试信号混频而获得的信号来检测虚假信号的存在。

本公开的另外方面涉及一种用于测试微机电系统(MEMS)惯性传感器的系统。该系统可包括：测试电路，被配置为：使用测试信号刺激MEMS惯性传感器；测试电路，被配置为：通过将同相参号信号与响应于测试信号而从MEMS惯性传感器获得的响应信号混频，产生同相响应信号；通过将响应信号与正交参考信号混频来产生正交响应信号；基于所述正交响应信号确定所述同相响应信号是否用于评估MEMS惯性传感器的特性；和当确定所述同相响应信号用于评估MEMS惯性传感器的特性时，使用所述同相响应信号评估MEMS惯性传感器的特性。

本公开的另外方面涉及一种测试微机电系统(MEMS)惯性传感器的方法。该方法可包括：使用测试信号刺激MEMS惯性传感器；响应于所述刺激从所述MEMS惯性传感器接收响应信号；使用所述响应信号和所述同相参考信号产生同相响应信号；使用所述响应信号和所述正交参考信号产生正交响应信号；基于所述正交响应信号确定所述同相响应信号是否用于评估MEMS惯性传感器的特性；和当确定所述同相响应信号用于评估MEMS惯性传感器的特性时，使用所述同相响应信号评估MEMS惯性传感器的特性。

本公开的另外方面涉及一种用于测试微机电系统(MEMS)惯性传感器的系统。该系统可包括：MEMS惯性传感器；和测试电路，被配置为：使用测试信号刺激MEMS惯性传感器；响应于刺激从MEMS惯性信号接收响应信号；使用响应信号和同相参考信号产生同相响应信号，以及使用所述响应信号和所述正交参考信号产生正交响应信号；基于所述正交响应信号确定所述同相响应信号是否用于评估MEMS惯性传感器的特性；和当确定所述同相响应信号用于评估MEMS惯性传感器的特性时，使用所述同相响应信号评估MEMS惯性传感器的特性。

附图说明

将参考以下附图描述本申请的各个方面和实施方案。应该理解的是，附图不一定按比例绘制。出现在多个图中的项目在它们出现的所有图中用相同的附图标记表示。

图1是示出根据本文描述的技术的一些实施方案的用于测试MEMS惯性传感器的示例系统的框图。

图2A是根据本文描述的技术的一些实施方案的可以使用图1的示例系统测试的说明性MEMS加速度计的示意图。