[发明专利]用于改善MEM加速度计的频率响应的方法和装置

说明书

本公开涉及用于改善MEM加速度计的频率响应的方法和装置。公开一种用于测量加速度的传感器装置及其操作方法。在一些实施方案中，传感器内部的电路将来自加速度计的测得的加速度信号数字化为数字化的加速度信号，并由传感器内的数字均衡滤波器进行处理以提供均衡的加速度信号。均衡的加速度信号可以具有在延伸超出传感器的加速度计内的MEMS传感器的谐振频率的频率范围内基本平坦的频率响应。

技术领域

本申请涉及传感器信号的数字处理。

背景技术

传感器通过检测感测到的状况的变化来进行操作，并输出代表感测到的状况的电信号。感测到的状况可以包括加速度、速度、压力或其他机械或环境状况。输出电信号是时域信号，反映了所感测的条件随时间变化的方式。输出电信号也可以在幅度和频率方面在频域中表示。输出电信号的大小可能会受到接收传感器输出的处理电路的特性的影响。在许多应用中，期望使用处理电路来增强传感器元件的频率响应。增强采用幅度调整的形式，从而使传感器的带宽变宽。

发明内容

公开一种用于测量加速度的传感器装置及其操作方法。在一些实施方案中，传感器装置内部的电路将来自加速度计的测得的加速度信号数字化为数字化的加速度信号，并由传感器内的数字均衡滤波器进行处理以提供均衡的加速度信号。均衡的加速度信号可以具有在延伸超出传感器的加速度计内的MEMS传感器的谐振频率的频率范围内基本平坦的频率响应。

在一些实施方案中，提供了一种用于操作传感器装置的方法。传感器装置包括加速度计。加速度计具有微机电系统(MEM)传感器。该方法包括：在所述加速度计的输出端测量加速度信号；基于所述加速度信号产生数字化的加速度信号；和使用数字均衡滤波器处理数字化的加速度信号以产生均衡的加速度信号。

在一些实施方案中，提供传感器装置。传感器装置包括：具有微机电系统(MEM)传感器的加速度计；非易失性存储器，被配置为存储表示所述MEMS传感器的一个或多个机械特性的一个或多个系数；电路，被配置为：在所述加速度计的输出端测量加速度信号，并且基于所述加速度信号产生数字化的加速度信号。传感器装置还包括数字均衡滤波器，被配置为基于所述数字化的加速度信号生成均衡的加速度信号。

在一些实施方案中，提供一种传感器系统。该传感器系统包括具有输出的加速度计；和用于在输出端均衡加速度信号的装置。

附图说明

将参考以下附图描述本申请的各个方面和实施例。应当理解，附图不一定按比例绘制。出现在多个图中的项目在所有出现的图中均用相同的参考数字表示。在图中：

图1是根据一些实施例的传感器装置的高级框图；

图2是示出根据一些实施例的几个示例性传感器的频率响应曲线的模拟数据图；

图3是根据一些实施例的用于执行数字均衡的示例性过程的流程图；

图4是根据一些实施例的利用数字均衡滤波器执行数字均衡的示例性过程的流程图；

图5是根据一些实施例的在提供温度补偿的同时执行加速度信号的数字均衡的示例性过程的流程图；

图6是示出根据示例性实施例的电路和数字均衡滤波器的组件的框图。

图7是容纳一个或多个本申请中公开的类型的传感器的电子设备的示意图。

具体实施方式

本申请的各方面针对一种用于测量传感器的加速度的传感器装置。发明人已经意识到并认识到，在某些应用中，例如检测与语音有关的声振动，期望所测量的加速度的频率响应在很宽的频率范围内基本平坦。发明人还认识到，在基于具有MEMS传感器的MEM加速器的传感器中，所测量加速度的频率响应的平坦度通常取决于MEM加速器的测量带宽，而带宽本身受MEMS传感器的共振行为的影响，例如其谐振频率f₀和品质因数Q。