[发明专利]一种惯性传感器及其控制方法

权利要求书

1.一种惯性传感器，其特征在于，包括：

传感器单元，所述传感器单元包括：

可动质量块，所述可动质量块响应于在感测轴方向上的加速度而在所述感测轴方向上发生相应的位移；

衬底，所述可动质量块与所述衬底的第一表面相对；

位于所述第一表面上的检测电极，用于根据所述可动质量块的位置变化提供相应的检测信号；

位于所述第一表面上的辅助电极，与所述检测电极隔离放置，用于根据所述可动质量块的位置变化提供相应的参考信号；以及

处理电路，与所述传感器单元连接，所述处理电路被配置为在校准阶段根据所述检测电极和辅助电极获得在不同预设加速度下的检测信号和参考信号，并根据所述检测信号和所述参考信号得到与温度漂移误差相关联的多个参考值，以及

在测试阶段根据所述多个参考值以及待测加速度下采集到的检测信号和参考信号确定有效电容变化差值，并根据所述有效电容变化差值获得所述待测加速度的值。

2.根据权利要求1所述的惯性传感器，其中，所述传感器单元还包括：

中心锚点，固定于所述衬底的第一表面；

所述可动质量块包括第一可动区和第二可动区，所述第一可动区和第二可动区分别从所述中心锚点的两侧与所述中心锚点弹性连接，

所述检测电极包括第一检测电极和第二检测电极，分别与所述第一可动区和第二可动区形成第一检测电容和第二检测电容，所述检测信号表征所述第二检测电容与所述第一检测电容之间的差值，

所述辅助电极包括第一辅助电极和第二辅助电极，分别与所述第一可动区和第二可动区形成第一参考电容和第二参考电容，所述参考信号用于表征所述第二参考电容与所述第一参考电容之间的差值，

所述第一可动区与所述第一检测电极和所述第一辅助电极相对设置，所述第二可动区与所述第二检测电极和所述第二辅助电极相对设置。

3.根据权利要求2所述的惯性传感器，其中，所述第一辅助电极的对称轴与所述第一检测电极的对称轴重合，所述第二辅助电极的对称轴与所述第二检测电极的对称轴重合。

4.根据权利要求3所述的惯性传感器，其中，所述多个参考值至少包括第一参考值至第四参考值，所述处理电路被配置为在校准阶段执行以下操作：

将所述预设加速度设置为零，将接收到的第一检测信号存储为所述第一参考值，并根据接收到的第一参考信号与所述第一检测信号的比值获得第二参考值；

将所述预设加速度设置为非零的第一加速度，将接收到的所述参考信号和所述检测信号分别存储为第二参考信号和第二检测信号；

将所述预设加速度设置为非零的第二加速度，将接收到的所述参考信号和所述检测信号分别存储为第三参考信号和第三检测信号；

根据所述第二参考信号和所述第三参考信号获得第一加和值，根据所述第二检测信号和所述第三检测信号获得第二加和值，根据所述第一加和值、第二加和值以及所述第一参考值和所述第二参考值获得第三参考值；以及

根据所述第二参考信号和所述第三参考信号之间的第一差值与所述第二检测信号和所述第三检测信号之间的第二差值获得第四参考值，

其中，所述第一加速度与所述第二加速度的大小相等，方向相反。

5.根据权利要求4所述的惯性传感器，其中，所述第一参考值为：

K1＝C20-C10

其中，C20-C10为所述预设加速度为零时所述第二检测电容和所述第一检测电容之间的差值，

所述第一参考值表征所述预设加速度为零时所述第二检测电容与所述第一检测电容之间的失配参数。

6.根据权利要求4所述的惯性传感器，其中，所述第二参考值为：

K2＝(C40-C30)/(C20-C10)

其中，C40-C30为所述预设加速度为零时所述第二参考电容和所述第一参考电容之间的差值，C20-C10为所述预设加速度为零时所述第二检测电容和所述第一检测电容之间的差值，

所述第二参考值用于表征所述预设加速度为零时参考电容的失配参数与检测电容的失配参数之比。