量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法

摘要

本发明涉及一种量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法，用于对由敏感结构和包括两个补偿电容的ASIC电路组成的MEMS加速度计进行标度因数以及补偿电容的标定，其利用加速度计敏感结构的电容变化与输入加速度间的线性关系，分别在加速度为-0g、0g、-1g和1g的四个状态时采集数据，并拟合出补偿电容与相关参数的二阶曲线关系，从而预测期望参数所对应的一系列外部电容值，达到参数标定的目的。本发明的自动标定方案使得实际参数与目标参数之间偏离降至最低，解决了人工标定效率低、精度差的问题，该方法尤其适合商业化的批量生产，其标定速度快、精度高、可操作性强，误差小，可以推广至绝大多数采用通用电容读取芯片的加速度计的参数标定。

主权项

一种量程可调式MEMS加速度计的参数标定方法，用于对由敏感结构和包括两个补偿电容的ASIC电路组成的MEMS加速度计进行标度因数以及补偿电容的标定，其特征在于：其包括(1)分别在所述的加速度计的输入加速度为1g和‑1g时，采集所述的加速度计在所述的ASIC电路的一组特定增益下的两组输出，所述的特定增益由一可变电容控制，即采集所述的加速度计在所述的可变电容的一组电容值下的两组输出；根据所获得的所述的加速度计的两组输出得到所述的加速度计在一组所述的电容值下的一组标度因数，且得到由所述的标度因数和所述的电容值对应构成的一组数据对；根据一组所述的数据对以及所述的标度因数和所述的电容值所满足的二阶模型进行拟合，获得所述的二阶模型中的系数，从而确定所述的标度因数和所述的电容值之间的曲线关系式；假设所期望的标度因数并将其带入所述的标度因数和所述的电容值之间的曲线关系式中，求解得到所述的可变电容的电容值的有效根，据此可变电容的电容值的有效根而完成所述的标度因数的标定；(2)分别在所述的加速度计的输入加速度为0g和‑0g时，取若干组两个所述的补偿电容的取值组合，采集所述的加速度计在若干组补偿电容的取值组合下的两组输出；根据所述的ASIC电路的传递函数以及所获得的所述的加速度计的两组输出得到两个所述的加速度计分别在输入加速度为0g和‑0g时的输出电容差，并对两个在输入加速度为0g和‑0g时的输出电容差求平均值而得到所述的加速度计的输出电容差；令所述的ASIC电路的传递函数中加速度计的输出为0并根据所述的加速度计的输出电容差求得两个所述的补偿电容的电容值的关系，再分别令一个所述的补偿电容的电容值为0时求解另一个所述的补偿电容的电容值，从而完成所述的补偿电容的标定。