[發明專利]具有實時校準比例因子的MEMS陀螺儀及其校準方法

在審

• 申請號: 202010561463.0
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN112113551A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: L·奎利諾尼;L·G·法羅尼;M·F·布魯內托
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: G01C19/56
• 分類號: G01C19/56;G01C19/5776;G01C25/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 董莘

1.一種MEMS陀螺儀，包括：

支撐結構；

第一移動質量塊，由所述支撐結構承載，并且被配置為在彼此垂直的第一驅動方向和第一感測方向上移動；

第一驅動結構，耦合到所述第一移動質量塊，并且被配置為以驅動頻率驅動所述第一移動質量塊在所述第一驅動方向上的移動；

正交注入結構，耦合到所述第一移動質量塊，并且被配置為選擇性地生成所述第一移動質量塊在周期的第一校準半周期中、在所述第一感測方向上的第一正交移動，并且選擇性地生成所述第一移動質量塊在所述周期的第二校準半周期中、在所述第一感測方向上的第二正交移動；以及

第一移動感測結構，耦合到所述第一移動質量塊，并且被配置為檢測所述第一移動質量塊在所述第一感測方向上的移動，所述移動感測結構被配置為供應感測信號，所述感測信號具有在第一值和第二值之間切換的幅度，所述第一值和所述第二值取決于由于外部角速度、以及所述第一正交移動和所述第二正交移動而導致的所述第一移動質量塊的移動，所述感測信號的所述第一值和所述第二值旨在被減去并且與被儲存的差異值進行比較，以供應關于比例因子變化的信息。

2.根據權利要求1所述的MEMS陀螺儀，其中：

偏置結構，被配置為偏置所述正交注入結構，所述偏置結構被耦合到所述正交注入結構，并且被配置為以在所述第一校準半周期中的靜止值與在所述第二校準半周期中的正交注入值之間切換的電壓來偏置所述正交注入結構。

3.根據權利要求2所述的MEMS陀螺儀，其中：

所述正交注入結構包括第一正交注入電極和第二正交注入電極，所述第一正交注入電極和所述第二正交注入電極耦合到所述第一移動質量塊；

所述偏置結構被配置為向所述第一正交注入電極供應第一正交注入信號，并且向所述第二正交注入電極供應第二正交注入信號；以及

所述第一正交注入信號和所述第二正交注入信號分別具有第一值和第二值，所述第一正交注入信號和所述第二正交注入信號的所述第一值彼此相同，所述第一正交注入信號的所述第二值等于所述第一正交注入信號和所述第二正交注入信號的所述第一值按電壓階躍增加的值，并且所述第二正交注入信號的所述第二值等于所述第一正交注入信號和所述第二正交注入信號的所述第一值按所述電壓階躍減小的值。

4.根據權利要求3所述的MEMS陀螺儀，其中在所述第一移動質量塊在所述第一驅動方向上的移動期間，所述第一正交注入電極和所述第二正交注入電極的面對面積隨著所述第一移動質量塊可變。

5.根據權利要求4所述的MEMS陀螺儀，其中：

所述第一移動質量塊是在側傾感測質量塊和俯仰感測質量塊之間選擇的第一移動質量塊；

所述第一正交注入電極在所述第一移動質量塊下面延伸；以及

所述第一移動質量塊具有第一正交注入開口，所述第一正交注入開口被配置為在所述第一驅動方向上的移動期間，相對于所述第一正交注入電極在兩個不同的面對位置之間移動。

6.根據權利要求5所述的MEMS陀螺儀，還包括：

第二移動質量塊，由所述支撐結構承載，并且被配置為在所述第一驅動方向和所述第一感測方向上移動；

第二驅動結構，耦合到所述第二移動質量塊，并且被配置為以所述驅動頻率驅動所述第二移動質量塊在所述第一驅動方向上的移動；以及

第二移動感測結構，耦合到所述第二移動質量塊，并且被配置為檢測所述第二移動質量塊在所述第一感測方向上的移動，其中：

所述第二正交注入電極在所述第二移動質量塊下面延伸；以及

所述第二移動質量塊具有第二正交注入開口，所述第二正交注入開口被配置為在所述第一驅動方向上的移動期間，相對于所述第二正交注入電極在兩個不同的面對位置之間移動。