[发明专利]一种基于时间测量的单器件虚拟加速度计及其实现方法

摘要

本发明公开了一种基于时间测量的单器件虚拟加速度计及其是实现方法，属于微机电系统(MEMS)领域。虚拟加速度计仅由单器件构成，其结构包括一个可动质量块、四个支撑梁、静电力驱动电容器以及检测电容器。该单器件传感器工作在谐振状态输出电压信号，质量块的振动位移信号由该电压信号表征。定义一组位移参考点，其由电压参考点表征；当振动的质量块物理位置经过位移参考点时，表现为检测电容器输出的电压信号经过电压参考点，产生系列触发事件，测量相应触发事件之间的时间间隔可解算出加速度。该结算加速度对定义的位移参考点位置变化不敏感；因此，定义N组位移参考点，同一时刻可解算输出N个加速度；通过冗余信息融合技术，可得到一个高精度输出的加速度，即实现了一个虚拟加速度计。该虚拟加速度计提高了传感器精度。

主权项

1.一种基于时间测量的单器件虚拟加速度计，其特征在于，四根支撑质量块301的弹性支撑梁302将所述质量块301支撑于其两侧的固定锚点一303上，使得所述质量块301只在该加速度计的敏感方向即上下方向运动，与质量块301相连接的电容极板304和与固定锚点二305相连接的电容极板306形成静电力驱动电容器307，质量块301由静电力驱动电容器307驱动沿敏感方向振动，与质量块301相连接的电容器极板308和与固定锚点三309相连接的电容器极板310形成检测电容器311。