[发明专利]用于运行电容式MEMS传感器的方法和电容式MEMS传感器在审
申请号: | 202080015710.5 | 申请日: | 2020-01-20 |
公开(公告)号: | CN113454423A | 公开(公告)日: | 2021-09-28 |
发明(设计)人: | L·瓦利;A·维斯孔蒂;F·迪亚齐 | 申请(专利权)人: | 罗伯特·博世有限公司 |
主分类号: | G01C19/5776 | 分类号: | G01C19/5776;B81B7/00 |
代理公司: | 永新专利商标代理有限公司 72002 | 代理人: | 郭毅 |
地址: | 德国斯*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 运行 电容 mems 传感器 方法 | ||
1.一种用于运行电容式MEMS传感器(1)的方法,所述方法包括步骤:
-在所述MEMS传感器(1)的可偏转地布置的震动质量(5a)上提供(S1)定义的电势;
-借助时钟控制的控制电压(10,11)电容式地激励(S2)所述震动质量(5a)的振动运动;
-通过相应于所述时钟控制的控制电压(10,11)的时钟对连接到所述震动质量(5a)上的电存储元件(3a)进行有针对性的充电和/或放电,补偿(S5)由所述时钟控制的控制电压(10,11)决定的、在所述震动质量(5a)上所提供的电势的波动。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,监测所述震动质量(5a)的振动运动,并且如此匹配所述时钟控制的控制电压(10,11),以维持所述震动质量(5a)的定义的振动运动。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中,检测所述震动质量(5a)的振动运动的相位和/或幅度,其中,调节所述时钟控制的控制电压(10,11)的相位和/或幅度,以提供所述震动质量(5a)的定义的振动运动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,产生与所述时钟控制的控制电压(10,11)的相位耦合的控制信号(12a),通过所述控制信号发动所述电存储元件(3a)的有针对性的充电和/或放电。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,将在所述震动质量(5a)上的待补偿的电荷确定为所述震动质量(5a)的振动运动的幅度、所述时钟控制的控制电压(10,11)的大小与所述电容的与偏转相关的操纵敏感度的乘积,其中,将对于所述电存储元件(3a)的充电电流确定为所述震动质量(5a)的振荡器的双倍谐振频率与所述待补偿的电荷的乘积。
6.一种电容式MEMS传感器(1),所述电容式MEMS传感器包括
-震动质量(5a),所述震动质量能够偏转地布置;
-电路装置(4),所述电路装置用于在所述震动质量(5a)上提供定义的电势;
-激励装置(20a,21a),所述激励装置用于电容式地激励所述震动质量(5a)进行振动运动;
-驱动装置(2),所述驱动装置用于提供时钟控制的控制电压(10,11),以借助所述激励装置(20a,21a)电容式地激励(S2)所述震动质量(5a)的振动运动;
-补偿装置(3),所述补偿装置具有电存储元件(3a),所述电存储元件与所述震动质量(5a)连接,且所述电存储元件构造用于通过相应于所述时钟控制的控制电压(10,11)的时钟对所述电存储元件(3a)进行有针对性的充电和/或放电来补偿由所述控制电压(10,11)引起的、所述震动质量(5a)上的电势的波动。
7.根据权利要求6所述的MEMS传感器,其中,所述电路装置(4)包括至少一个电荷泵(4a),所述至少一个电荷泵与所述震动质量(5a)连接。
8.根据权利要求6或7所述的MEMS传感器,其中,所述电路装置(4)构造用于(4):监测所述震动质量(5a)上的电势,并且相应于预给定的参考电压(Vref)对所述电势进行调节。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的MEMS传感器,其中,用于提供所述时钟控制的控制电压(10,11)的驱动装置(2)包括用于监测所述震动质量(5a)的振动运动的电路装置,尤其用于求取所述震动质量(5a)的振动运动的幅度和/或相位的变化的电路装置。
10.根据权利要求9所述的MEMS传感器,其中,所述驱动装置(2)包括用于调节所述时钟控制的控制电压(10,11)的幅度和/或相位的至少一个幅度调节器(14)和/或相位调节器(12),以维持所述震动质量(5a)的定义的振动运动。
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