[发明专利]一种提供加速度计量的方法、装置和系统

说明书

背景

1.技术领域

该公开通常涉及计量装置，且更具体地涉及加速计。

2.背景技术

最近微机电系统(MEMS)技术领域的进步使得小尺寸的微机电组件例如微传感器和微驱动器，整合到许多电子设备中成为可能。

并且，手持电子设备经常使用加速计提供方位和加速度信息。例如，这些手持电子设备包括移动电话、游戏控制器、手持计算设备、平板计算机、移动设备、数码相机、导航系统和类似使用方位和/或加速度信息改进用户互操作以及为诸如健康监测和情景感知等广大不同的应用提供数据的方面。

附图说明

本发明不同的实施例通过示例方式说明，但并不限制于附图的内容，其参照附图且其中：

图1A和1B分别是说明了依据实施例的用于测量加速度的系统的元素的框图。

图2A和2B分别是说明了依据实施例的加速计的元素的框图。

图3是说明了依据实施例的加速计的元素的框图。

图4是说明了依据实施例的加速计的元素的框图。

图5是说明了依据实施例的加速计的元素的框图。

图6A至6I是说明了依据实施例的制造一个加速计方法的元素的框图。

图7是说明了依据实施例的测量加速度的方法的元素的流程图。

图8是说明了依据实施例的加速计的元素的电路图。

图9A、9B是说明了依据实施例的加速计的各个操作特性曲线图。

图10是说明了依据实施例的用于测量加速度的计算系统的元素的框图。

具体实施方式

在如下的描述中，为了以清晰准确的方式说明本发明公开的一个或多个方面，附图可能不必是依比例的并且部分特征某种程度上是以示意图方式显示。描述和/或说明的相关于一个方面的特征可以以相同或相近的方式用在其他的一个或多个方面，和/或结合或者替代本公开技术的其他方面的特征。

依据实施例的加速计包括一个或多个永磁体或电磁体，悬挂在一个或多个梁结构的检验质量块(proofmass)上——这里不同的也指的是“支撑梁部分”或简单地“支撑梁”——每一个至少部分地提供了各自的导电通路。当随时间变化的信号应用到这样的导电通路时，产生谐振频率特性。当检验质量块经历加速度时，在谐振频率上产生各自变化。在实施例中，加速计还进一步包括偏移导线用于在检验质量块上产生偏移力。该偏移力可以利用在多个方面，例如，贡献在改进加速计的灵敏度、改进加速计校准和/或允许更小的加速计几何形状。

现在转向不同实施例的某些方面，图1A是说明按照实施例测量加速度的系统100的元素的俯视图。系统100包括加速计150和检测器逻辑155。该检测器逻辑155用于感知加速计150的操作和基于此感知操作确定加速度的一个或多个特性。

在实施例中，加速计150包括一个或多个磁体——以一个说明性的永磁体112为代表——一个作为惯性块的检验质量块102，和用于悬挂检验质量块102到一个包括一个或多个磁体的层上的支撑结构。作为例证性的而非限制性的，此支撑结构可包括耦合在检验质量块102和加速计150的锚110a之间的支撑梁108a，和/或耦合在检验质量块102和加速计150的锚110b之间的支撑梁108b。依据不同的实施例，加速计150可包括任意各种各样的附加的或可选的支撑结构用于悬挂检验质量块102。磁体112的磁极的放置仅仅用作说明，且在实施例中没有限定。

例如，除了为悬挂检验质量块102提供机械支撑外，锚110a、110b可以为支撑梁108a、108b提供导电性。作为例证性的而非限制性的，支撑梁108a、108b至少部分地为电信号提供导电通路——例如随时间变化信号——为在锚110a和锚110b之间交换提供导电通路。在实施例中，电信号至少在第一方向上，例如沿所示的X维度，穿过永磁体112产生的磁场。电信号可进一步地通过检验质量块102传导，尽管某些实施例不限制在这一点上。至少部分地由于磁场，导电通路会有一个关联的谐振频率特性。穿过磁场的电流给予传输电流的结构一个机械力。如果电流和机械力靠近结构的机械谐振频率，导电通路将展现一个关联的谐振频率特性。