[發明專利]改良的共振器

有效

• 申請號: 201380034908.8
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN104411618B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 海基·庫斯瑪
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;H03H9/02;G01P15/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 陳煒

1.一種共振器裝置(30)，其包括：

機械共振器(31)；

閉合反饋回路，所述閉合反饋回路包括第一換能器、第二換能器和控制元件(33)；

所述第一換能器被構造成輸出第一電信號(S1)，所述第一電信號與所述機械共振器中的參考點相對于慣性參照系的位移對應，所述機械共振器具有第一共振頻率；

所述控制元件(33)被電耦合至所述第一換能器和所述第二換能器；

所述控制元件被構造成從所述第一換能器接收所述第一電信號(S1)且根據特定響應函數而生成第二電信號(S2)，所述響應函數規定了所述第一電信號的值與所述第二電信號的值之間的對應；

所述控制元件被構造成將所述第二電信號(S2)饋送給所述第二換能器；

其特征在于，

所述第二換能器被構造成向所述機械共振器(31)施加與所述第二電信號對應的阻尼力；

所述控制元件是信號處理濾波器，所述信號處理濾波器的所述響應函數具有與所述第一共振頻率基本上一致的共振頻率峰。

2.根據權利要求1所述的共振器裝置，其特征在于，所述信號處理濾波器的品質因子大于1。

3.根據權利要求2所述的共振器裝置，其特征在于，所述信號處理濾波器的品質因子在3至10的范圍內。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的共振器裝置，其特征在于，在所述機械共振器(31)的振動頻率比所述第一共振頻率低的情況下，所述閉合反饋回路的回路增益小于1。

5.根據權利要求4所述的共振器裝置，其特征在于，在所述機械共振器(31)的振動頻率比所述第一共振頻率低的情況下，所述閉合反饋回路的回路增益在0.1至0.3的范圍內。

6.根據權利要求1或2或3或5所述的共振器裝置，其特征在于，所述共振頻率峰相對于所述第一共振頻率的偏差小于50％。

7.根據權利要求6所述的共振器裝置，其特征在于，所述共振頻率峰相對于所述第一共振頻率的偏差小于20％。

8.根據權利要求1或2或3或5或7所述的共振器裝置，其特征在于，所述控制元件是低通濾波器，且所述閉合反饋回路的反饋為正。

9.根據權利要求1或2或3或5或7所述的共振器裝置，其特征在于，所述控制元件是高通濾波器，且所述閉合反饋回路的反饋為負。

10.根據權利要求1或2或3或5或7所述的共振器裝置，其特征在于，所述控制元件是帶通濾波器和全通濾波器的組合，且所述閉合反饋回路的反饋為正。

11.根據權利要求1或2或3或5或7所述的共振器裝置，其特征在于，所述共振器裝置是MEMS器件。

12.根據權利要求1或2或3或5或7所述的共振器裝置，其特征在于，所述第一換能器被構造成基于電容效應、壓電效應、電磁效應或壓阻效應而借助于運動、應力或應變來檢測位移。

13.根據權利要求1或2或3或5或7所述的共振器裝置，其特征在于，所述第二換能器被構造成基于靜電效應、壓電效應、電磁效應、熱彈效應、電致伸縮或磁致伸縮而借助于力、轉矩、應力或應變來引起位移。

14.根據權利要求1或2或3或5或7所述的共振器裝置，其特征在于，所述共振器裝置是傳感器裝置或致動器裝置。

15.一種用于控制機械共振器的操作的方法，其包括：

使所述機械共振器耦合至閉合反饋回路，所述閉合反饋回路包括第一換能器、第二換能器和控制元件；

將第一電信號從所述第一換能器輸出至所述控制元件，所述第一電信號與所述機械共振器中的參考點相對于慣性參照系的位移對應，所述機械共振器具有第一共振頻率；

根據特定響應函數在所述控制元件中生成第二電信號，所述響應函數規定了所述第一電信號的值與所述第二電信號的值之間的對應，所述控制元件是信號處理濾波器；

將來自所述控制元件的所述第二電信號饋送給所述第二換能器；

其特征在于，

利用所述第二換能器向所述機械共振器施加阻尼力，所述阻尼力對應于所述第二電信號且阻止所述位移，所述信號處理濾波器的所述響應函數具有與所述第一共振頻率基本上一致的共振頻率峰。