[发明专利]具有补偿的力传感器

摘要

本发明的各方面指向力传感器。可根据一个或多个实施方式实现地，一种装置包括具有谐振频率的力响应元件，以及补偿力响应元件的变化的电路。力响应元件响应于所施加的力、依照对波动敏感的弹簧系数来移动。该补偿电路基于温度确定力响应元件在谐振频率上的布朗运动，并基于所确定的布朗运动及力响应元件的移动而生成输出。该输出指示施加到该装置上的力。

主权项

1.一种传感器装置，其特征在于，包括：力响应元件，具有谐振频率，配置和布置为响应于所施加的力、依照对波动敏感的弹簧系数而移动；以及电路，配置和布置为基于温度确定力响应元件在谐振频率处的布朗运动，以及基于所确定的布朗运动和力响应元件的移动而生成输出，所述输出指示施加到所述装置上的力；其中所述力响应元件配置和布置为提供电压输出，所述电压输出表征所施加的力，并基于所施加的力和弹簧系数的波动而变化；以及所述电路包括温度传感器，包括电容、电阻和电压源中至少一个的参考电路，以及频谱分析仪，所述频谱分析仪具有固定的振幅和频率范围，所述电路配置和布置为使用所述电容、电阻和电压源中的至少一个来检测力响应元件的位移；基于频谱分析仪的输出而测算布朗运动噪声，所述频谱分析仪的输出指示所述电压输出的谐振中基于布朗运动的峰值；使用所述测算的布朗运动噪声以及所述温度传感器检测的温度，来确定弹簧系数的值；以及基于所确定的弹簧系数的值以及所检测的位移，通过确定施加到力响应元件上的压力，来产生所述电路的输出。