[发明专利]一种自校准的变面积电容检测方法

权利要求书

1.一种自校准的变面积电容检测方法，其特征在于检测电容为变变面积结构，检测电容与运动位移为非线性关系，由周期时变的检测电容转换的电压检测信号同时包含了1倍频谐波分量和2倍频谐波分量，通过两个谐波分量的相对关系来表征运动幅度信号和运动相位信号，能够消除信号处理电路中的增益与相位延迟对电容检测的影响，即实现了自校准功能。

2.如权利要求1所述的一种自校准的变面积电容检测方法，其特征在于所述自校准的变面积电容检测方法的具体步骤如下：

1）电容/电压转换模块将周期时变的检测电容转换为电压检测信号，输入至运动幅度信号提取模块和运动相位信号提取模块；

2）运动幅度信号提取模块对输入的电压检测信号进行处理，得到运动幅度表征信号；

3）运动相位信号提取模块对输入的电压检测信号进行处理，得到运动相位表征信号。

3.根据权利要求2所述的一种自校准的变面积电容检测方法，其特征在于所述的检测电容为变面积结构，由可动矩形电极与固定三角形电极构成，或者由可动三角形电极与固定矩形电极构成，且三角形电极仅与矩形电极的一条长边交叠。

4.根据权利要求2所述的一种自校准的变面积电容检测方法，其特征在于所述的运动幅度信号提取模块得到的运动幅度表征信号是2倍频谐波分量幅度与1倍频谐波分量幅度的商。

5. 根据权利要求2所述的一种自校准的变面积电容检测方法，其特征在于所述的运动相位信号提取模块得到的运动相位表征信号是2倍频谐波分量相位与1倍频谐波分量相位的差。

6.一种实施如权利要求1所述方法的高稳定性谐振器结构的微机械器件，包括微机械谐振器、谐振式微机械加速度计和微机械陀螺，其特征在于微机械器件运动位移通过变面积电容来表征，电容检测采用所述的自校准的变面积电容检测方法，对信号处理电路中的增益与相位延迟具有鲁棒性。