[發(fā)明專利]用于改善MEM加速度計的頻率響應的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110079142.1
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN113156163A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設計）人: K·Q·恩古因;A·R·斯拜爾
• 申請（專利權(quán)）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: G01P15/08
• 分類號: G01P15/08;G01P15/125
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張丹

1.一種用于操作傳感器裝置的方法，該傳感器裝置包括具有微機電系統(tǒng)(MEM)傳感器的加速度計，該方法包括：

在所述加速度計的輸出端測量加速度信號；

基于所述加速度信號產(chǎn)生數(shù)字化的加速度信號；和

使用數(shù)字均衡濾波器處理數(shù)字化的加速度信號以產(chǎn)生均衡的加速度信號。

2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述MEMS傳感器具有諧振頻率(f₀)，并且目標頻率范圍包括在低于f₀的第一頻率和高于f₀的第二頻率之間的范圍。

3.權(quán)利要求1所述的方法，其中:

所述均衡的加速度信號的幅度頻率響應在目標頻率范圍內(nèi)變化不超過3分貝。

4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述幅度頻率響應在目標頻率范圍內(nèi)的變化不超過1分貝。

5.權(quán)利要求1所述的方法，其中處理數(shù)字化的加速度信號包括：

將所述數(shù)字化的加速度信號與所述MEMS傳感器的傳遞函數(shù)表示的脈沖響應進行卷積。

6.權(quán)利要求5所述的方法，其中處理數(shù)字化的加速度信號還包括：

基于存儲在所述傳感器的至少一個非易失性存儲器中的一個或多個系數(shù)，構(gòu)造所述MEMS傳感器的傳遞函數(shù)的表示。

7.權(quán)利要求6所述的方法，還包括：

測量所述MEMS傳感器的f₀和品質(zhì)因數(shù)(Q)；

基于測得的f₀和Q計算所述MEMS傳感器的傳遞函數(shù)；

在所述至少一個非易失性存儲器中存儲表示所述傳遞函數(shù)的一個或多個系數(shù)。

8.權(quán)利要求6所述的方法，還包括測量所述加速度計的溫度，并且其中

基于一個或多個系數(shù)和測得的溫度來構(gòu)造所述MEMS傳感器的傳遞函數(shù)的表示。

9.權(quán)利要求1所述的方法，還包括

積分所述均衡的加速度信號以生成表示所述加速度計接收到的聲音信號的輸出信號。

10.權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生數(shù)字化的加速度信號包括：

使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器對所述加速度信號進行采樣以產(chǎn)生采樣信號；

使用抽取濾波器處理所述采樣信號；和

基于所述抽取濾波器的輸出產(chǎn)生所述數(shù)字化的加速度信號。

11.傳感器裝置，包括：

具有微機電系統(tǒng)(MEM)傳感器的加速度計；

非易失性存儲器，被配置為存儲表示所述MEMS傳感器的一個或多個機械特性的一個或多個系數(shù)；

電路，被配置為：

在所述加速度計的輸出端測量加速度信號；

基于所述加速度信號產(chǎn)生數(shù)字化的加速度信號；和

數(shù)字均衡濾波器，被配置為基于所述數(shù)字化的加速度信號生成均衡的加速度信號。

12.權(quán)利要求11所述的傳感器裝置，

其中所述MEMS傳感器具有諧振頻率(f₀)，和

其中所述目標頻率范圍包括在低于f₀的第一頻率和高于f₀的第二頻率之間的范圍。

13.權(quán)利要求11所述的傳感器裝置，其中:

所述均衡的加速度信號的幅度頻率響應在目標頻率范圍內(nèi)變化不超過3分貝。

14.權(quán)利要求11所述的傳感器裝置，其中

所述數(shù)字均衡濾波器被配置為基于一個或多個系數(shù)來產(chǎn)生所述MEMS傳感器的傳遞函數(shù)的脈沖響應，以及

通過將所述數(shù)字化的加速度信號與所述脈沖響應進行卷積來生成所述均衡的加速度信號。