具有力反馈环路的微机电加速度计制造技术

技术编号:43466216 阅读:15 留言:0更新日期:2024-11-27 13:02
本公开涉及具有力反馈环路的微机电加速度计。微机电加速度计包括:微结构,其具有感测端子和与感测端子不同的驱动端子、支撑体和可移动质量块,可移动质量块耦合至支撑体从而能够相对于静止位置根据感测轴振荡,以及控制单元,其耦合至微结构从而形成被配置为将可移动质量块维持在静止位置的力反馈环路。可移动质量块包括:通过电容耦合分别耦合至感测端子和驱动端子的感测结构和驱动结构,电容耦合作为可移动质量块距静止位置的位移的函数而变化。感测结构和驱动结构彼此电绝缘并且彼此刚性耦合。

【技术实现步骤摘要】

本公开的实施例涉及具有力反馈环路的微机电加速度计


技术介绍

1、存在不同类型的微机电加速度计,它们的不同在于结构和操作模式。在它们之中,诸如具有力反馈环路的加速度计由于其高线性度是有优势的。

2、通常,具有力反馈环路的加速度计包括可移动质量块、电荷-电压转换器、反馈级、和驱动器级。

3、半导体材料的可移动质量块电容耦合至具有可变感测电容的感测电极和具有可变驱动电容的驱动电极,可变感测电容和可变驱动电容由可移动质量块相对于静止位置的位置确定。电荷-电压转换器耦合至感测电极并且将由加速度引起的可移动质量块的位移转变为电学量(通常是电压)。更准确地说,可以通过向可移动质量块施加读取信号(一般是方波电压)来读取感测电容的瞬时值。读取信号移动电荷包(charge packet),电荷包取决于感测电容并且因此取决于可移动质量块的位置。电荷-电压转换器接收电荷包并且将它们转换为感测信号(电压)。基于感测信号,当可移动质量块由于加速度而发生位移时,反馈级确定要施加的、以将可移动质量块带回至静止位置的反馈力。驱动器级通过将反馈电压供给至驱动电极来将本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微机电加速度计,包括:

2.根据权利要求1所述的加速度计,其中所述控制单元耦合至所述可移动质量块的所述感测端子和所述驱动端子,并且所述控制单元被配置为通过所述感测端子感测所述可移动质量块距所述静止位置的位移,以及通过供给至所述驱动端子的反馈信号对所述可移动质量块施加反馈力。

3.根据权利要求2所述的加速度计,其中所述控制单元包括:

4.根据权利要求1所述的加速度计,其中所述微结构包括固定驱动电极,所述固定驱动电极刚性连接至所述支撑体并且耦合至所述驱动端子,以及其中所述驱动结构以差分方式通过所述驱动电容耦合件电容耦合至所述固定驱动电极。

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【技术特征摘要】

1.一种微机电加速度计,包括:

2.根据权利要求1所述的加速度计,其中所述控制单元耦合至所述可移动质量块的所述感测端子和所述驱动端子,并且所述控制单元被配置为通过所述感测端子感测所述可移动质量块距所述静止位置的位移,以及通过供给至所述驱动端子的反馈信号对所述可移动质量块施加反馈力。

3.根据权利要求2所述的加速度计,其中所述控制单元包括:

4.根据权利要求1所述的加速度计,其中所述微结构包括固定驱动电极,所述固定驱动电极刚性连接至所述支撑体并且耦合至所述驱动端子,以及其中所述驱动结构以差分方式通过所述驱动电容耦合件电容耦合至所述固定驱动电极。

5.根据权利要求4所述的加速度计,其中所述固定驱动电极由垂直于感测轴线的平坦半导体板定义,其中所述驱动结构具有穿通开口,以及其中所述固定驱动电极被容纳在所述驱动结构的所述穿通开口内、并且电容耦合至所述穿通开口的相应的壁。

6.根据权利要求1所述的加速度计,其中所述微结构包括固定感测电极,所述固定感测电极刚性连接至所述支撑体并且耦合至所述感测端子,以及其中所述感测结构以差分方式通过所述感测电容耦合件电容耦合至所述固定感测电极。

7.根据权利要求6所述的加速度计,其中所述固定感测电极由垂直于感测轴线的平坦半导体板定义,其中所述感测结构具有穿通开口,以及其中所述固定感测电极在所述感测结构的所述穿通开口内、并且电容耦合至界定所述穿通开口并且基本上垂直于所述感测轴线的相应的壁。

8.根据权利要求1所述的加速度计,其中所述感测结构包括第一感测质量块和第二感测质量块,所述第一感测质量块和所述第二感测质量块二者都刚性耦合至所述驱动结构,所述第一感测质量块和所述第二感测质量块二者都与所述驱动结构电绝缘,并且所述第一感测质量块和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·加巴里诺G·加特瑞
申请(专利权)人:意法半导体国际公司
类型:发明
国别省市:

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