[发明专利]振动整流误差校正电路及其校正值调整方法

说明书

本发明提供振动整流误差校正电路及其校正值调整方法，能够减轻与校正振动整流误差有关的运算负荷。该振动整流误差校正电路包括第一校正电路，所述第一校正电路基于从能够检测物理量的传感器元件输出的被测量信号获得数字值，并通过基于将所述数字值偏置而得的值的乘积的校正函数来校正所述数字值的振动整流误差。

技术领域

本发明涉及振动整流误差校正电路、物理量传感器模块、结构物监视装置及振动整流误差校正电路的校正值调整方法。

背景技术

在包括传感器元件的装置或系统中，当传感器元件输出的输出信号的线性(直线性)相对于施加到传感器元件的施加信号良好时，施加信号为正弦波振动时的输出信号的平均值为零。另一方面，在传感器元件输出的输出信号相对于施加到传感器元件的施加信号为非线性(非直线性)的装置或系统中，输出信号相对于施加信号产生失真。在对具有这种非线性的装置或系统输入了正弦波振动作为施加信号的情况下，输出信号的平均值有时不为零。这种输出信号中包含振动整流误差(VRE：Vibration Rectification Error)。

振动整流误差是由具有非直线性的装置或系统产生的误差信号，原本不包含在施加信号中。这种整流误差信号可能对连接到装置或系统的后级的处理系统或应用系统的性能造成影响。例如，在使用具有非线性的传感器的测量装置中，由于该非线性引起的振动整流误差，测量精度可能降低。另外，例如在用于环境计测的加速度传感器中，期望对于宽动态范围的信号具有低漂移(低误差)的性能，以便测量结构振动环境、声音振动环境的宽频的振动分量。

一般来说，作为减少振动整流误差的技术，已知有如下技术：在加速度传感器中设置复原力致动器，并基于加速度传感器的检测信号对复原力致动器进行反馈控制，从而减少振动整流误差。由此，减轻振动整流误差造成的影响。具体而言，将已知的振动信号沿规定轴供给至加速度传感器，测量振动整流误差。然后，调整反馈增益设定值，直到该振动整流误差小于规定的阈值。

这里，在专利文献1中公开有在检测加速度等物理量的物理量传感器中，针对输出值相对于施加的物理量的非直线性等问题，校正非直线性的技术。

专利文献1：特开平9-33563号公报

然而，由于振动整流误差为非线性，因此用于校正振动整流误差的校正运算复杂，用于校正振动整流误差的运算负荷可能增大。

发明内容

本发明涉及的振动整流误差校正电路的一方面包括第一校正电路，所述第一校正电路基于从能够检测物理量的传感器元件输出的被测量信号获得数字值，并通过基于将所述数字值偏置而得的值的乘积的校正函数来校正所述数字值的振动整流误差。

在所述振动整流误差校正电路的一方面中，可选地，所述校正函数是二次函数，所述二次函数的二次系数是1。

在所述振动整流误差校正电路的一方面中，可选地，包括：频率Δ-Σ调制电路；以及第二校正电路，所述第二校正电路包括第一滤波电路和第二滤波电路，并基于所述第一滤波电路的滤波特性和所述第二滤波电路的滤波特性来校正所述振动整流误差，所述频率Δ-Σ调制电路生成使用基于所述被测量信号的动作信号对基准信号进行频率Δ-Σ调制而得的频率Δ-Σ调制信号，所述第一滤波电路设置于所述频率Δ-Σ调制电路的输出侧，并与所述动作信号同步地进行动作，所述第二滤波电路设置于所述第一滤波电路的输出侧，并与所述基准信号同步地进行动作，所述第二滤波电路的输出信号被输入到所述第一校正电路。

本发明涉及的物理量传感器模块的一方面包括：所述振动整流误差校正电路的一方面；以及所述传感器元件。

在所述物理量传感器模块的一方面中，可选地，所述传感器元件检测质量、加速度、角速度、角加速度、静电电容以及温度中至少任一方作为物理量。