[发明专利]获取MEMS加速度计的寄生失配电容的方法及装置

说明书

本发明公开了一种获取MEMS加速度计寄生失配电容的方法，包括获取MEMS加速度计正常工作时的至少两个预载电压及对应的输出电压；根据所述MEMS加速度计的结构参数、所述预载电压和所述输出电压，获取拟合参数；根据所述结构参数和所述拟合参数，获取所述MEMS加速度计的机械梁弯曲量；根据所述结构参数和所述机械梁弯曲量，获取所述MEMS加速度计的寄生失配电容。本发明还公开了一种获取MEMS加速度计寄生失配电容的装置。通过上述过程，得到MEMS加速度计工作时的寄生失配电容，解决了获取寄生失配电容的传统方法存在测量精度较低的问题，实现了获取寄生失配电容的精度较高且可靠的效果。

技术领域

本发明涉及加速度计测量技术领域，特别是涉及一种获取MEMS加速度计的寄生失配电容的方法及装置。

背景技术

加速度计作为惯性测量与控制系统中的关键性敏感元件，在军事、工业、医疗、安全监测和消费电子等领域均有重要应用，特别是随着应用领域的拓展和MEMS(微机电系统)技术的发展，MEMS加速度计成为研究热点。MEMS加速度计较传统的加速度计具有显著的优点：体积小、重量轻、功耗小、易集成、抗过载能力强和可批量生产。随着航空航天、智能化应用以及军用系统的发展，对于高精度、高稳定性及高性能的MEMS加速度计的需求也日益迫切。

电容检测是MEMS加速度计的一种重要检测机理，在工程应用中，电容式MEMS加速度计可以通过静电力反馈构成力平衡闭环加速度计。相对于其他形式的MEMS加速度计，电容式MEMS加速度计漂移小、精度高，是研制高精度MEMS加速度计的主要形式。然而非理想因素对电容式MEMS加速度计的影响较大，其中，寄生电容，如敏感结构封装以及检测电路带来的寄生失配电容是影响电容式MEMS加速度计性能的一个重要因素。由于电容式MEMS加速度计的静态电容一般在皮法量级，静态电容的改变量则更小；高精度的电容式MEMS加速度计，10^-3g(g表示重力加速度)的加速度输入对应的电容变化量在亚飞法量级，因此有必要精确获取寄生失配电容，为减小和补偿寄生失配电容提供基础。然而，获取寄生失配电容的传统方法是通过测量仪表进行直接测量，测量精度较低。

发明内容

基于上述分析，有必要针对获取寄生失配电容的传统方法存在测量精度较低的问题，提供一种获取MEMS加速度计的寄生失配电容的方法及一种获取MEMS加速度计的寄生失配电容的装置。

一种获取MEMS加速度计的寄生失配电容的方法，包括步骤：

获取MEMS加速度计工作时的至少两个预载电压及对应的输出电压；

根据所述MEMS加速度计的结构参数、所述预载电压及对应的输出电压，获取拟合参数；

根据所述结构参数和所述拟合参数，获取所述MEMS加速度计的机械梁弯曲量；

根据所述结构参数和所述机械梁弯曲量，获取所述MEMS加速度计的寄生失配电容。

一种获取MEMS加速度计的寄生失配电容的装置，包括：

电压获取模块，用于获取MEMS加速度计工作时的至少两个预载电压及对应的输出电压；

拟合获取模块，用于根据所述MEMS加速度计的结构参数、所述预载电压及对应的输出电压，获取拟合参数；

形变获取模块，用于根据所述结构参数和所述拟合参数，获取所述MEMS加速度计的机械梁弯曲量；

电容获取模块，用于根据所述结构参数和所述机械梁弯曲量，获取所述MEMS加速度计的寄生失配电容。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现所述获取MEMS加速度计的寄生失配电容的方法步骤。