一种降低ＭＥＭＳ装置的运行冲击灵敏度的方法，包括： 探测所述ＭＥＭＳ装置所受到的震动； 根据所探测到的震动改变所述ＭＥＭＳ装置的闭环参数，以使其不试图补偿所述震动的影响。
Method and system for reducing operating shock sensitivity of a MEMS device
The method includes a MEMS device, reduce operational shock sensitivity: detecting the MEMS device by vibration; vibration parameters according to the closed-loop change detected by the MEMS device, so that it does not affect trying to compensate for the shock.
【技术实现步骤摘要】
本申请总体上涉及微机电系统(MEMS)，特别地，本申请涉及降低MEMS装置的运行冲击灵敏度的方法和系统。
技术介绍
微机电系统(MEMS)利用微制造技术将电气和机械元件集成在单基片上，如硅。典型地，所述电气元件是利用集成电路方法制造，而所述机械元件是利用与所述集成电路方法兼容的显微机械加工方法制造。MEMS装置的用途正变得越来越广泛，从传感器技术到生物医学到无线电通讯。目前，一些最有趣的MEMS装置的用途是在光学之中，在这些光学用途中，微型机械元件包括光镜、棱镜和/或光栅。例如，在无线电通讯领域，光学MEMS装置形成光学开关、调制器、衰减器和滤光器。在大多数MEMS装置中，提供一个或多个激励器，以确定微型机械元件的位置。MEMS激励器的一些例子包括静电、热、电磁和/或压电激励器。为了限制激励功率、电流或电压，并因此而将所述MEMS装置的尺寸和成本降到最低，一般将MEMS结构设计成要求相对较低的激励能。例如，在通过悬臂或一个或多个弹簧将所述机械元件连接到所述基片上时，通常优选所述弹簧常数相对较小。不过，具有小的弹簧常数的MEMS结构易受到并不希望得到的扰动的影响。例如，机械冲击或振动往往会导致脉冲的产生，而这种脉冲会以所述MEMS结构的固有机械振动频率出现。若所述MEMS结构是闭环控制系统的不可分割的一部分，而所述闭环控制系统又易受到这种脉冲误差的影响，那么所述控制系统就会施加反馈，以试图抵消这种误差。令人遗憾的是，大多数控制系统以频率远远低于所述MEMS结构的固有机械频率的带宽运行，以避免与由于机械惯性而导致的滞后有关的困难。因此，由于所述机械脉冲的衰减，所述控制系统就会做出延迟的补偿反应。这种补偿并不是所需要的，而且会由于并不适当的延迟反馈而引起大的额外误差。这种额外的延迟的误差对MEMS装置的运行冲击灵敏度有着极大的促进作用。本专利技术的目的在于降低MEMS装置的运行冲击灵敏度。专利技术简述本专利技术涉及一种降低所述MEMS装置的运行冲击灵敏度的方法和系统，所述方法和系统是通过探测MEMS装置的冲击或振动的发生并降低和/或限制所述MEMS装置的控制系统的反应来实现的。根据一个优选实施例，利用所述MEMS结构本身来对所述冲击或振动进行探测。更明确地来讲，将所述MEMS结构实质上用作加速计来测量由所述冲击或振动所导致的机械加速度。在探测到所述瞬时冲击或振动之后，闭环参数就被改变，以降低或消除所述控制系统对所述冲击的反应。根据本专利技术的一个方面，提供一种降低MEMS装置的运行冲击灵敏度的方法，包括探测所述MEMS装置所受到的震动；根据所探测到的震动改变所述MEMS装置的闭环参数，以使其不试图补偿所述震动的影响。根据本专利技术的另一个方面，提供一种降低MEMS装置的运行冲击灵敏度的方法，包括提供MEMS装置，所述MEMS装置具有以闭环结构耦合到控制器的MEMS结构，所述控制器用于提供用来驱动所述MEMS结构的控制信号；探测所述MEMS装置所受到的震动，所述震动的强度足够导致所述MEMS结构以其固有的机械振动频率fo在阻尼时间td内共振；根据所探测到的震动改变所述控制信号，以降低所述MEMS结构被驱动以回应所述震动的量。根据本专利技术的再一个方面，提供一种降低MEMS装置的运行冲击灵敏度的方法，包括利用闭环控制电路控制所述MEMS装置，所述闭环控制电路包括可移动MEMS结构、感测所述MEMS结构的位置并提供与所感测到的位置相关的反馈信号的探测器、接收所述反馈信号并提供用于控制所述MEMS装置的控制信号的处理器，所述控制信号根据所述反馈信号来确定；探测所述MEMS装置所受到的震动；以及，根据所探测到的震动改变所述控制信号，以使所述闭环控制电路对所述震动所做出的响应被降到最小。根据本专利技术的再一个方面，提供一种降低MEMS装置的运行冲击灵敏度的系统，包括控制所述MEMS装置的闭环控制电路，所述闭环控制电路包括可移动MEMS结构、感测所述MEMS结构的位置并提供与所感测到的位置相关的第一反馈信号的探测器、接收所述第一反馈信号并提供用于控制所述MEMS装置的控制信号的处理器，所述控制信号根据所述第一反馈信号来确定；以及，探测所述MEMS装置所受到的震动并产生第二反馈信号的震动探测器，所述第二反馈信号用于改变所述控制信号，以使所述闭环控制电路对所述震动所做出的响应被降到最小。附图简述结合附图，本专利技术进一步的特征和优点会通过下面的详细描述变得清晰起来，在这些附图中附图说明图1是现有技术中用于MEMS装置的控制系统的示意图；图2是根据本专利技术的一个实施例的用于MEMS装置的控制系统的示意图；图3是根据本专利技术的另一个实施例的用于MEMS装置的控制系统的示意图；图4是根据本专利技术的一个实施例的用于光学MEMS装置的控制系统的示意图；我们会注意到，在所有附图中，相同的特征由相同的参考数字来识别。优选实施例详细描述参看图1，该图示出了用于现有技术中MEMS装置的控制系统的示意图。所述控制系统100包括MEMS结构110、探测器120和控制器130。所述控制器130电气连接到所述MEMS结构110和所述探测器120，以使其形成所述闭环反馈电路140的一部分。所述MEMS结构110具有机械元件112、电气元件114和激励器116，所有的这些元件在相同的基片118上形成。在运行时，所述控制器130提供驱动所述激励器116的控制信号，并因此而移动所述机械元件112。在所述机械元件112移动时，所述探测器120测量与所述机械元件112的位置有关的参数，并向所述控制器130提供反馈信号。所述控制器130根据所述反馈信号改变发送到所述激励器116的控制信号。所改变的控制信号典型地由误差信号产生，所述误差信号通过对所述探测器120所测得的参数与已知的参数进行比较而产生。误差信号是现有技术中已知的，在此将不再进行详述。当所述MEMS装置受到震动时，如机械震动，所述机械元件112就在特征时间内受到以其固有机械频率fo振动的瞬时机械振动的影响，所述特征时间一般称为阻尼时间td。直到所述机械振动衰减，所述机械元件112的变化的位置(即，由所述震动和/或激励而产生)才由所述探测器120探测，且所述闭环反馈系统140试图补偿所述震动的这种影响。不过，由于所述闭环反馈系统的反应时间tr相对较慢(即tr＞td)，所述机械元件112所受到的扰动通常在所述反馈以及补偿控制信号被处理之前消失。而最终结果就是所述闭环反馈系统实际上延长了所述震动对所述MEMS装置运行的影响。参看图2，该图示出了根据本专利技术的一个实施例的用于MEMS装置中的控制系统的示意图。所述控制系统200包括MEMS结构210、冲击或振动探测器215、探测器220和控制器230。所述控制器230电气连接到所述MEMS结构210以及所述探测器215和220，以使其形成所述闭环反馈电路240的一部分。所述MEMS结构210具有机械元件212、电气元件214和激励器216，所有的这些元件在相同的基片218上形成。在运行时，所述控制器230提供驱动所述激励器216的控制信号，并因此而移动所述机械元件212。在所述机械元件212移动时，所述探测器220测量与所述机械元件212的位置有关的参数，并向所述控制器230提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降低MEMS装置的运行冲击灵敏度的方法，包括：
探测所述MEMS装置所受到的震动；
根据所探测到的震动改变所述MEMS装置的闭环参数，以使其不试图补偿所述震动
的影响。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·施耐德，
申请(专利权)人：JDS尤尼弗思公司，
类型：发明
国别省市：
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