專利名稱：振動(dòng)傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振動(dòng)傳感器，更具體地說，涉及一種具有對(duì)靈敏度的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)墓δ艿恼駝?dòng)傳感器。
背景技術(shù)：
諸如加速度傳感器和角速度傳感器的振動(dòng)傳感器具有振動(dòng)體。感測(cè)振動(dòng)體的振動(dòng)，從而檢測(cè)加速度和角速度。例如，角速度傳感器用于汽車導(dǎo)航系統(tǒng)以及數(shù)碼相機(jī)的圖像穩(wěn)定。振動(dòng)傳感器的振動(dòng)體是由壓電材料形成的，該壓電物質(zhì)將振動(dòng)體的振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。但是，環(huán)境的變化改變了在將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)時(shí)的感測(cè)信號(hào)的靈敏度。圖1是角速度傳感器的作為溫度的函數(shù)的靈敏度的曲線圖。該曲線圖的橫軸表示溫度，縱軸表示正規(guī)化的靈敏度。該靈敏度具有負(fù)溫度特性。日本專利申請(qǐng)公報(bào)第11-148829號(hào)(文獻(xiàn)1)公開了一種對(duì)靈敏度的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?，其中圖2所示的差分放大器60連接到振動(dòng)傳感器的輸出。圖2所示的電路利用了電阻器R1和R2的溫度特性，來補(bǔ)償靈敏度的溫度特性。
應(yīng)注意的是，文獻(xiàn)1中公開的電阻器R1和R2是擴(kuò)散電阻(diffusedresistor)。但是，擴(kuò)散電阻在大規(guī)模生產(chǎn)中難以實(shí)現(xiàn)電阻的穩(wěn)定溫度特性。此外，設(shè)計(jì)成具有溫度特性的擴(kuò)散電阻導(dǎo)致了這樣的情況差分放大器自身具有溫度特性。因此，難以可靠地補(bǔ)償靈敏度的溫度特性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況而作出本發(fā)明，本發(fā)明提供了一種具有改善的靈敏度溫度特性的振動(dòng)傳感器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種振動(dòng)傳感器，該振動(dòng)傳感器包括振動(dòng)體；驅(qū)動(dòng)電路，其使所述振動(dòng)體振動(dòng)；感測(cè)電路，其參照與所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)信號(hào)，并基于與所述振動(dòng)體的振動(dòng)相關(guān)的感測(cè)信號(hào)來檢測(cè)所述振動(dòng)體的物理狀態(tài)；和電容器，其設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)電路與地之間，所述電容器具有一電容值溫度特性，該電容值溫度特性被限定用以補(bǔ)償所述感測(cè)信號(hào)對(duì)所述振動(dòng)體的振動(dòng)的靈敏度的溫度特性的至少一部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種振動(dòng)傳感器，該振動(dòng)傳感器包括振動(dòng)體；驅(qū)動(dòng)電路，其使所述振動(dòng)體振動(dòng)；和感測(cè)電路，其參照與所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)信號(hào)，并基于與所述振動(dòng)體的振動(dòng)相關(guān)的感測(cè)信號(hào)來檢測(cè)所述振動(dòng)體的物理狀態(tài)，所述基準(zhǔn)信號(hào)與所述感測(cè)信號(hào)之間的相位差的溫度特性補(bǔ)償了所述感測(cè)信號(hào)對(duì)所述振動(dòng)體的振動(dòng)的靈敏度的溫度特性的至少一部分。


當(dāng)結(jié)合附圖來閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，在附圖中圖1示出了感測(cè)信號(hào)對(duì)振動(dòng)的靈敏度的溫度相關(guān)性的示例；圖2是按常規(guī)方式來補(bǔ)償靈敏度的溫度相關(guān)性的電路圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的角速度傳感器的框圖；圖4A和圖4B示出了振動(dòng)體上的電極圖案；圖5A和圖5B示出了振動(dòng)體的振動(dòng)模式；圖6是圖2所示的驅(qū)動(dòng)電路中的信號(hào)的波形圖；圖7示出了圖2所示的感測(cè)電路的操作；圖8示出了當(dāng)感測(cè)信號(hào)的相位改變時(shí)觀察到的輸出信號(hào)；圖9是作為相位差的函數(shù)的感測(cè)信號(hào)靈敏度的曲線圖；圖10示意性地示出了當(dāng)電容器的電容值改變時(shí)觀察到的感測(cè)信號(hào)的波形；圖11是針對(duì)不同電容器的作為溫度的函數(shù)的靜電電容變化比的曲線圖；
圖12示出了當(dāng)感測(cè)信號(hào)的相位改變時(shí)觀察到的輸出信號(hào)；圖13A是移相器的電路圖；以及圖13B是針對(duì)不同溫度的作為頻率的函數(shù)的相位變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖給出對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述。
第一實(shí)施例是以音叉型振動(dòng)器作為振動(dòng)體的示例性角速度傳感器。圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的感測(cè)系統(tǒng)的框圖。該感測(cè)系統(tǒng)包括振動(dòng)體10(音叉(tuning-fork)型振動(dòng)器)、驅(qū)動(dòng)電路20和感測(cè)電路30。振動(dòng)體10的驅(qū)動(dòng)電極15a經(jīng)由電容器50接地。驅(qū)動(dòng)電路20連接到驅(qū)動(dòng)電極15a與電容器50之間的節(jié)點(diǎn)N1。電容器50連接在驅(qū)動(dòng)電路20與地之間。驅(qū)動(dòng)電路20包括移相器22和倒相放大器24。移相器22將相位延遲90度以改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1的相位并產(chǎn)生結(jié)果信號(hào)S2。倒相放大器24反轉(zhuǎn)輸出信號(hào)S2的相位。將驅(qū)動(dòng)電路20的輸出信號(hào)施加到振動(dòng)體10的驅(qū)動(dòng)電極14a。感測(cè)電極12a、12b和11c在節(jié)點(diǎn)N3處彼此連接，而感測(cè)電極11a、11b和12c在節(jié)點(diǎn)N4處共同相連。節(jié)點(diǎn)N3和N4分別連接到感測(cè)電路30的差分放大器電路40的倒相輸入端子和非倒相輸入端子。差分放大器40輸出感測(cè)信號(hào)S4，該感測(cè)信號(hào)S4被施加到檢測(cè)器32。倒相放大器24的輸出信號(hào)被感測(cè)電路30的比較器23轉(zhuǎn)換成矩形波信號(hào)。接著，將該矩形波信號(hào)作為基準(zhǔn)信號(hào)S3施加到檢測(cè)器32。感測(cè)電路30包括差分放大器電路40、比較器23、檢測(cè)器32和放大器34，并根據(jù)從基準(zhǔn)信號(hào)S3以及來自振動(dòng)體10的兩個(gè)輸出信號(hào)得出的感測(cè)信號(hào)，來產(chǎn)生輸出信號(hào)S5。
圖4A和4B示出了由音叉型振動(dòng)器形成的振動(dòng)體10的電極圖案。振動(dòng)體10是由諸如LiNbO3(鈮酸鋰LN)或LiTaO3(鉭酸鋰LT)的壓電材料形成的。當(dāng)使用LN或LT時(shí)，可以使用130°至140°的Y-cut板來獲得高的k23機(jī)電耦合系數(shù)。在振動(dòng)體10上形成的電極可以是金、鋁或銅的金屬膜。
圖4A示出了振動(dòng)體10的正面，而圖4B示出了其背面。臂11設(shè)置有感測(cè)電極11a、11b和11c。感測(cè)電極11a和11b通過電極11d相連接。提取電極11f被設(shè)置在感測(cè)電極11a中。電極11c連接到提取電極11e。類似地，臂12設(shè)置有感測(cè)電極12a、12b和12c。感測(cè)電極12a和12b通過電極12d相連接。提取電極12f被設(shè)置在電極12a中。電極12c連接到提取電極12e。驅(qū)動(dòng)電極14a設(shè)置在振動(dòng)體10的正面上，并連接到提取電極14b。類似地，驅(qū)動(dòng)電極15a設(shè)置在振動(dòng)體10的背面上，并連接到提取電極15b。
圖5A和圖5B分別示出了驅(qū)動(dòng)模式和感測(cè)模式。參照?qǐng)D5A，在驅(qū)動(dòng)電極14a和15a之間施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以引起這樣的振動(dòng)模式臂11和12依次彼此靠近和遠(yuǎn)離。圖5A中示出的振動(dòng)平行于包括了臂11和12的平面。施加到感測(cè)軸的角速度產(chǎn)生科里奧利力(Coriolis force)并引起圖5B所示的另一振動(dòng)模式臂11和12前后移動(dòng)。該振動(dòng)是垂直于所述臂在其上振動(dòng)的平面的扭曲振動(dòng)。差分放大器40檢測(cè)節(jié)點(diǎn)N3與N4之間的電位差，并將其輸出，作為感測(cè)信號(hào)S4。這樣，可以以電信號(hào)的形式來感測(cè)振動(dòng)體10的機(jī)械振動(dòng)。在圖5A中，當(dāng)臂11和12的振幅處于最大處時(shí)，節(jié)點(diǎn)N3與N4之間的電位差最大化。因此，優(yōu)選的是，與臂11和12具有最大振幅的時(shí)刻同步地檢測(cè)節(jié)點(diǎn)N3與N4之間的相位差。該同步檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了有效的感測(cè)和最高的信噪(S/N)比。
圖6是示出了當(dāng)節(jié)點(diǎn)N3和N4之間的相位差與臂11和12達(dá)到最大振幅的時(shí)刻同步時(shí)的圖3所示的信號(hào)的波形的時(shí)序圖。更具體地說，圖6的部分(a)示出了經(jīng)由振動(dòng)體10的驅(qū)動(dòng)電極15a輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1。在相位被從驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1的最大振幅延遲了90度的時(shí)刻，臂11和12的振幅最大化。因此，移相器22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1的信號(hào)延遲90度，從而可以產(chǎn)生圖6的部分(b)中示出的結(jié)果信號(hào)S2。倒相放大器24將輸入信號(hào)S2的相位反轉(zhuǎn)，并輸出這樣放大的信號(hào)。比較器23輸出如圖6的部分(c)中所示的矩形波信號(hào)。將比較器23的輸出信號(hào)施加到檢測(cè)器32，作為基準(zhǔn)信號(hào)S3。將倒相放大器24的輸出信號(hào)施加到振動(dòng)體10的驅(qū)動(dòng)電極14a。在驅(qū)動(dòng)電極14a與15a之間存在90度的相位延遲。在從振動(dòng)體10經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路20到振動(dòng)體的回路中產(chǎn)生360度的相位旋轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生振蕩，從而可以使振動(dòng)體10振動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電路20使振動(dòng)體10機(jī)械振動(dòng)。
圖7示出了感測(cè)電路30的操作。當(dāng)如圖7的部分(b)所示，由于科里奧利力而使振動(dòng)體振動(dòng)時(shí)，在振動(dòng)體10的節(jié)點(diǎn)N3與N4之間形成電位差。差分放大器40將節(jié)點(diǎn)N3與N4之間的電位差檢測(cè)為感測(cè)信號(hào)S4，然后將該感測(cè)信號(hào)S4施加給檢測(cè)器32。圖7的部分(a)示出了施加到感測(cè)電路30的檢測(cè)器32的基準(zhǔn)信號(hào)S3，而部分(b)示出了感測(cè)信號(hào)S4?；鶞?zhǔn)信號(hào)S3與該感測(cè)信號(hào)基本上彼此同步。檢測(cè)器32在基準(zhǔn)信號(hào)S3處于高電平的時(shí)間內(nèi)累積感測(cè)信號(hào)S4。即，檢測(cè)器32輸出與圖7的部分(b)所示的陰影部分的面積相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。放大器34對(duì)檢測(cè)器32的輸出信號(hào)進(jìn)行放大，得到放大的信號(hào)作為輸出信號(hào)S5。如圖7的部分(c)所示，當(dāng)感測(cè)信號(hào)S4的振幅變小時(shí)，輸出信號(hào)S5變小。相反，當(dāng)感測(cè)信號(hào)S4的振幅變大時(shí)，輸出信號(hào)S5變大。如上所述，感測(cè)電路30參照與驅(qū)動(dòng)電路20的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1相關(guān)的基準(zhǔn)信號(hào)S3，并基于反映振動(dòng)體10的機(jī)械振動(dòng)的感測(cè)信號(hào)S4來檢測(cè)振動(dòng)體10的振動(dòng)(物理狀態(tài))的振幅。即，感測(cè)電路30使用與感測(cè)信號(hào)S4同步的基準(zhǔn)信號(hào)S3，并且輸出與感測(cè)信號(hào)S4的振幅相關(guān)的輸出信號(hào)S5。
如圖8的部分(a)至部分(d)所示，輸出信號(hào)S5由于基準(zhǔn)信號(hào)S3與感測(cè)信號(hào)S4之間的相位差而改變。圖8的部分(a)示出了基準(zhǔn)信號(hào)S3。圖8的部分(b)至部分(d)分別示出了感測(cè)信號(hào)S4的不同相位。當(dāng)感測(cè)信號(hào)S4具有圖8的部分(c)所示的相位時(shí)，輸出信號(hào)S5最大化。將此時(shí)獲得的基準(zhǔn)信號(hào)S3與感測(cè)信號(hào)S4之間的相位差定義為基準(zhǔn)相位差。當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)S3具有矩形波并且感測(cè)信號(hào)S4具有三角形波時(shí)，在相位差為零時(shí)可得到基準(zhǔn)相位差。如部分(b)和部分(d)所示，當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)S3與感測(cè)信號(hào)S4之間的相位差偏離該基準(zhǔn)相位差時(shí)，與基準(zhǔn)信號(hào)S3同步的感測(cè)信號(hào)的面積(陰影部分)變得小于圖8的部分(c)中所示的面積。即，輸出信號(hào)S5減小。圖9示出了作為基準(zhǔn)信號(hào)S3與感測(cè)信號(hào)S4之間的相位差的函數(shù)的輸出靈敏度，其中該輸靈敏度是輸出信號(hào)S5對(duì)于感測(cè)信號(hào)S4的靈敏度。該輸出靈敏度對(duì)于基準(zhǔn)相位差是最大化的，并且在相位差偏離該基準(zhǔn)相位差時(shí)該輸出靈敏度減小。在圖9的曲線圖中，相位差的加號(hào)表示感測(cè)信號(hào)S4領(lǐng)先于基準(zhǔn)信號(hào)S3，而其減號(hào)表示感測(cè)信號(hào)S4滯后于基準(zhǔn)信號(hào)S3。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在圖3中示出的電容器50的電容值改變時(shí)，感測(cè)信號(hào)S4的相位相對(duì)于基準(zhǔn)信號(hào)S3而變化，如圖10所示，其中該電容值按a、b和c的順序降低。隨著電容器50的電容值降低，延遲了感測(cè)信號(hào)S4的相位?？梢哉J(rèn)為，機(jī)械振動(dòng)的相位取決于電容器50的電容值。
圖11示出了不同類型電容器的靜電電容值的溫度特性。這些電容器具有負(fù)的溫度特性。不同類型的電容器A至F具有不同的溫度系數(shù)。通過選擇電容器A至F中相應(yīng)的一種類型，可以選擇期望的溫度特性。
當(dāng)電容器50的電容值具有負(fù)的溫度特性時(shí)，電容器50的電容值隨著溫度升高而降低。因此，如圖10所示，延遲了感測(cè)信號(hào)S4的相位。因而，相位差向負(fù)方向移動(dòng)。通過選擇電容器50的電容值，將基準(zhǔn)信號(hào)S3與感測(cè)信號(hào)S4之間的相位差設(shè)置為大于基準(zhǔn)相位差，如圖9中示出的箭頭X所示。因此，當(dāng)溫度升高時(shí)，輸出靈敏度會(huì)增加，如圖9中的x所示。例如，在輸出靈敏度是相位差的余弦函數(shù)的情況下，當(dāng)相位差是50°的X1并且使用圖11中示出的電容器A(具有-750ppm/℃的溫度特性)時(shí)，導(dǎo)致輸出靈敏度具有945ppm/℃的溫度特性。作為另一示例，當(dāng)如Y所示將基準(zhǔn)信號(hào)S3與感測(cè)信號(hào)S4之間的相位差設(shè)置為小于基準(zhǔn)相位差時(shí)，隨著溫度升高，輸出靈敏度降低，如圖9中示出的箭頭y所示。例如，當(dāng)相位差是-40°的Y1并且使用圖11所示的電容器A時(shí)，導(dǎo)致輸出靈敏度具有-905ppm/℃的溫度特性。
如上所述，可以根據(jù)輸出靈敏度的溫度特性來補(bǔ)償感測(cè)信號(hào)響應(yīng)機(jī)械振動(dòng)的靈敏度的溫度特性。即，當(dāng)感測(cè)信號(hào)的靈敏度具有負(fù)的溫度特性時(shí)，隨著氣溫升高，將相位差設(shè)置得更接近基準(zhǔn)相位差。相反，當(dāng)感測(cè)信號(hào)的靈敏度具有正的溫度特性時(shí)，隨著氣溫升高，將相位差設(shè)置得更遠(yuǎn)離基準(zhǔn)相位差。因此，可以根據(jù)輸出靈敏度的溫度特性來補(bǔ)償感測(cè)信號(hào)的靈敏度隨溫度的變化。
如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例，設(shè)置基準(zhǔn)信號(hào)S3與感測(cè)信號(hào)S4之間的相位差的溫度特性以補(bǔ)償感測(cè)信號(hào)響應(yīng)振動(dòng)體10的振動(dòng)的靈敏度的溫度特性。利用該結(jié)構(gòu)，不再需要如前述文獻(xiàn)1所述的電阻器，但仍能可靠地補(bǔ)償感測(cè)信號(hào)的靈敏度的溫度特性。通過對(duì)感測(cè)信號(hào)的靈敏度的溫度特性的至少一部分進(jìn)行補(bǔ)償，可以很好地調(diào)整相位差的溫度特性。即，當(dāng)輸出信號(hào)S5的溫度特性小于感測(cè)信號(hào)的靈敏度的溫度特性時(shí)，可以補(bǔ)償感測(cè)信號(hào)的靈敏度的溫度特性。設(shè)置電容器50的電容值的溫度特性，以對(duì)感測(cè)信號(hào)的靈敏度的溫度特性的至少一部分進(jìn)行補(bǔ)償。換言之，電容器50的電容值的溫度特性限定了相位差的溫度特性。如圖11所示，容易得到具有不同溫度特性的電容。因此，可以容易地對(duì)感測(cè)信號(hào)的靈敏度的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償。
電容器50可以是可拆卸的?？梢赃x擇具有適合嵌入的振動(dòng)體10的靈敏度的電容值溫度系數(shù)的電容器，并將所選擇的電容器安裝在振動(dòng)傳感器中作為電容器50。可以更精確地補(bǔ)償感測(cè)信號(hào)的靈敏度的溫度特性。
第二實(shí)施例是使用前述移相器22的相位的溫度特性來補(bǔ)償感測(cè)信號(hào)的靈敏度的示例性振動(dòng)傳感器。圖12的部分(a)至部分(d)示出了基準(zhǔn)信號(hào)S3的相位改變而感測(cè)信號(hào)S4的相位不改變的情況。圖12的部分(a)示出了基準(zhǔn)信號(hào)S3。當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)S3具有相位S32時(shí)，基準(zhǔn)信號(hào)S3與感測(cè)信號(hào)S4同相，并且輸出信號(hào)S5為最大，如圖12的部分(c)所示。此時(shí)的相位差是基準(zhǔn)相位差。當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)S3具有相位S31時(shí)，基準(zhǔn)信號(hào)S3的相位領(lǐng)先于感測(cè)信號(hào)S4。當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)S3具有相位S33時(shí)，基準(zhǔn)信號(hào)S3的相位滯后于感測(cè)信號(hào)S4。因此，當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)S3具有相位S31或S33時(shí)，輸出信號(hào)S5減小，如圖12的部分(b)或(d)所示。
如上所述，通過改變基準(zhǔn)信號(hào)S3的相位而不是如圖8所示地改變感測(cè)信號(hào)S4的相位，可以改變輸出靈敏度。
圖13A和圖13B示出了使基準(zhǔn)信號(hào)S3具有溫度相關(guān)性的方法。圖13A示出了一移相器，在該移相器中，將電阻器R3和R4串聯(lián)地連接在輸入端子IN與輸出端子OUT之間，并且并聯(lián)地設(shè)置電容器C1和C2。發(fā)明人計(jì)算了相位特性，假定電阻器R3和R4具有15kΩ的電阻值和1400ppm/℃的溫度系數(shù)并且電容器C1和C2具有1nF的電容值和為0的溫度系數(shù)。圖13B示出了計(jì)算結(jié)果，其中縱軸表示相位變化(°)而橫軸表示頻率(kHz)。針對(duì)10kHz的頻率，相位變化在-25℃的溫度下是-90°，并且在75℃的溫度下是-84°。例如，在輸出靈敏度是相位差的余弦函數(shù)的情況下，當(dāng)相位差是50°的X1并且使用圖13A中示出的移相器時(shí)，導(dǎo)致輸出靈敏度具有1611ppm/℃的溫度特性。作為另一示例，當(dāng)如Y所示將基準(zhǔn)信號(hào)S3與感測(cè)信號(hào)S4之間的相位差設(shè)置為小于基準(zhǔn)相位差時(shí)，隨著溫度升高，輸出靈敏度降低，如圖9中的箭頭y所示。例如，當(dāng)相位差是-40°的Y1并且使用圖13A所示的移相器時(shí)，導(dǎo)致輸出靈敏度具有-1712ppm/℃的溫度特性。
如上所述，可以根據(jù)移相器22的相位的溫度特性來限定相位差的溫度特性。因此，可以通過使用相位差的溫度特性來補(bǔ)償感測(cè)信號(hào)的靈敏度的溫度特性。可將第二實(shí)施例的移相器22的相位的溫度特性添加到其中根據(jù)電容器50的電容值的溫度特性來補(bǔ)償相位差的溫度特性的第一實(shí)施例。這樣，即使感測(cè)信號(hào)的靈敏度具有大的溫度特性，通過利用電容器50和移相器22兩者的溫度特性仍可補(bǔ)償感測(cè)信號(hào)的靈敏度。此外，可以通過第一和第二實(shí)施例以外的方法來限定基準(zhǔn)信號(hào)S3與感測(cè)信號(hào)S4之間的相位差的溫度特性。
將第一和第二實(shí)施例設(shè)計(jì)為對(duì)作為振動(dòng)體10的物理狀態(tài)的振動(dòng)的振幅進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明可以應(yīng)用于電容有變化的傳感器，諸如靜電電容傳感器。本發(fā)明不僅包括上述角速度傳感器，而且包括加速度傳感器。振動(dòng)體10不限于音叉型振動(dòng)器，而是包括諸如單體傳感器的其他類型的振動(dòng)器。
本發(fā)明不限于具體公開的實(shí)施例，而是包括不偏離本發(fā)明范圍的其他實(shí)施例和變型例。
本申請(qǐng)基于在2006年6月6日提交的日本專利申請(qǐng)第2006-157569號(hào)，通過引用將其全部公開合并于此。
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)傳感器，該振動(dòng)傳感器包括振動(dòng)體；驅(qū)動(dòng)電路，其使所述振動(dòng)體振動(dòng)；感測(cè)電路，其參照與所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)信號(hào)，并基于與所述振動(dòng)體的振動(dòng)相關(guān)的感測(cè)信號(hào)來檢測(cè)所述振動(dòng)體的物理狀態(tài)；和電容器，其設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)電路與地之間，所述電容器具有一電容值溫度特性，該電容值溫度特性被限定用以補(bǔ)償所述感測(cè)信號(hào)對(duì)所述振動(dòng)體的振動(dòng)的靈敏度的溫度特性的至少一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)傳感器，其中，所述電容器是可拆卸的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)傳感器，其中，所述振動(dòng)體的所述物理狀態(tài)包括所述振動(dòng)體的振動(dòng)。
4.一種振動(dòng)傳感器，該振動(dòng)傳感器包括振動(dòng)體；驅(qū)動(dòng)電路，其使所述振動(dòng)體振動(dòng)；和感測(cè)電路，其參照與所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)信號(hào)，并基于與所述振動(dòng)體的振動(dòng)相關(guān)的感測(cè)信號(hào)來檢測(cè)所述振動(dòng)體的物理狀態(tài)，所述基準(zhǔn)信號(hào)與所述感測(cè)信號(hào)之間的相位差的溫度特性補(bǔ)償了所述感測(cè)信號(hào)對(duì)所述振動(dòng)體的振動(dòng)的靈敏度的溫度特性的至少一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)傳感器，其中，所述振動(dòng)傳感器還包括連接在所述驅(qū)動(dòng)電路與地之間的電容器，根據(jù)所述電容器的電容值的溫度特性來限定所述相位差的溫度特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)傳感器，其中，所述振動(dòng)傳感器還包括用于將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)移相的移相器，根據(jù)所述移相器的相位的溫度特性來限定所述相位差的溫度特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動(dòng)傳感器，其中，所述振動(dòng)傳感器還包括用于將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)移相的移相器，所述相位差的溫度特性在由所述電容器的電容值的溫度特性來限定之外，還由所述移相器的相位的溫度特性來限定。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)傳感器，其中，所述電容器是可拆卸的。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)傳感器，其中所述感測(cè)電路具有在所述基準(zhǔn)信號(hào)與所述感測(cè)信號(hào)之間的相位差是基準(zhǔn)相位差時(shí)被最大化的輸出信號(hào)；所述感測(cè)信號(hào)的靈敏度具有負(fù)的溫度特性；并且隨著溫度升高，所述相位差變得更接近于所述基準(zhǔn)相位差。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)傳感器，其中所述感測(cè)電路具有在所述基準(zhǔn)信號(hào)與所述感測(cè)信號(hào)之間的相位差是基準(zhǔn)相位差時(shí)被最大化的輸出信號(hào)；所述感測(cè)信號(hào)的靈敏度具有正的溫度特性；并且隨著溫度升高，所述相位差變得更加遠(yuǎn)離所述基準(zhǔn)相位差。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)傳感器，其中，所述振動(dòng)體的所述物理狀態(tài)包括所述振動(dòng)體的振動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種振動(dòng)傳感器。該振動(dòng)傳感器包括振動(dòng)體；驅(qū)動(dòng)電路，其使所述振動(dòng)體振動(dòng)；感測(cè)電路，其參照與所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)信號(hào)，并基于與所述振動(dòng)體的振動(dòng)相關(guān)的感測(cè)信號(hào)來檢測(cè)所述振動(dòng)體的物理狀態(tài)；和電容器，其設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)電路與地之間。該電容器具有一電容值溫度特性，該電容值溫度特性被限定用以補(bǔ)償所述感測(cè)信號(hào)對(duì)所述振動(dòng)體的振動(dòng)的靈敏度的溫度特性的至少一部分。
文檔編號(hào)G01C19/56GK101086507SQ20071010857
公開日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月6日
發(fā)明者高橋勇治, 中澤文彥, 石川寬, 谷內(nèi)雅紀(jì), 山地隆行, 太田實(shí) 申請(qǐng)人:富士通媒體部品株式會(huì)社, 富士通株式會(huì)社