[发明专利]加速度传感器、电容检测电路、加速度处理电路及方法

说明书

一种加速度传感器、电容检测电路及方法、加速度处理电路及方法。加速度传感器包括：底座；固定于所述底座之上的固定电极；相对于所述固定电极可移动的质量块；以及固定于所述质量块之上的导电电极，其中，所述导电电极的正投影与所述固定电极的正投影的重叠面积可变，所述导电电极和所述固定电极被配置为形成电容器。

技术领域

本公开的实施例涉及一种加速度传感器、电容检测电路及方法、加速度处理电路及方法。

背景技术

加速度传感器具有体积小、质量轻且方便灵活等特点，因此在飞行器控制、汽车安全等领域有着广泛的用途。

加速度传感器的类型有压阻式、压电式、谐振式、隧道电流式和电容式。电容式微加速度传感器具有结构简单、输出稳定、温度漂移小且易于测试集成等优点，有利于大规模生产。

发明内容

本公开的至少一个实施例提供一种加速度传感器，包括：底座；固定于所述底座之上的固定电极；相对于所述固定电极可移动的质量块；以及固定于所述质量块之上的导电电极；其中，所述导电电极的正投影与所述固定电极的正投影的重叠面积可变，所述导电电极和所述固定电极被配置为形成电容器。

例如，在一些实施例中，所述加速度传感器，还包括位于所述导电电极和所述固定电极之间的电介质层。

例如，在一些实施例中，所述加速度传感器，还包括底座上的悬臂梁，所述质量块连接在所述悬臂梁上。

例如，在一些实施例中，所述悬臂梁的一端与所述底座连接，另一端与所述质量块连接。

例如，在一些实施例中，所述悬臂梁包括弹簧。

例如，在一些实施例中，所述电容器的电容值与所述加速度传感器的加速度为线性关系。

本公开的至少一个实施例还提供一种电容检测电路，用于监测所述加速度传感器的电容器的电容值，包括：第一电容器和检测子电路，其中，所述第一电容器的两端分别与所述加速度传感器的固定电极和导电电极电气相连；以及所述检测子电路被配置为将所述第一电容器的电容值转换为检测信号，并输出所述检测信号。

例如，在一些实施例中，所述检测子电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第二电容器、电阻、生成子电路以及存储子电路；其中，所述第一电容器被配置为：当所述第一开关导通时进行充电；以及当所述第一开关截止、所述第二开关和所述第三开关均导通时，进行放电并对所述第二电容器进行充电；所述生成子电路被配置为根据所述第二电容器的电压和参考电压，生成所述检测信号，其中，当所述第二电容器的电压低于所述参考电压时，生成的所述检测信号处于第一电平，当所述第二电容器的电压不低于所述参考电压时，生成的所述检测信号处于第二电平；所述第二电容器被配置为在所述检测信号处于所述第二电平时，通过所述电阻进行放电；以及所述存储子电路被配置为缓存并输出所述检测信号。

例如，在一些实施中，所述检测子电路还包括：第一反相器，被配置为将时钟信号端输入的时钟信号反相并输出至所述第一开关的控制极；以及第二反相器，被配置将所述检测信号反相并输出至所述第三开关的控制极，使得当所述检测信号处于所述第一电平时，所述第三开关导通。

例如，在一些实施中，所述检测子电路还包括：第四开关，被配置为在所述检测信号处于所述第二电平时导通，使得所述第二电容器通过所述电阻放电。