[发明专利]高精度温度补偿压阻式位置感测系统

权利要求书

1.一种微机电系统即MEMS，包括：

衬底；

多个MEMS元件，所述多个MEMS元件由所述衬底支撑；

控制系统，所述控制系统被布置成接收控制信号且产生一个或更多个致动器控制信号；以及

用于所述多个MEMS元件中的每个MEMS元件的：

(i)一个或更多个压电致动器，每个压电致动器被布置成接收所述致动器控制信号中的至少一个致动器控制信号且相应地使对应的MEMS元件相对于所述衬底移位，

(ii)至少一个压电电阻器感测元件，所述至少一个压电电阻器感测元件用于产生指示所述MEMS元件的位移的模拟传感器信号，以及

(iii)温度传感器，所述温度传感器用于产生指示所述压电电阻器感测元件的温度的模拟温度信号；

其中，所述控制系统被配置成：

(i)分别使用所述模拟传感器信号和所述模拟温度信号来产生对应的数字传感器信号和对应的数字温度信号，

(ii)使用所接收的控制信号、所述数字传感器信号和数字温度信号计算目标致动器控制电压；以及

(iii)基于所计算的目标致动器控制电压来产生所述致动器控制信号。

2.根据权利要求1所述的微机电系统即MEMS，其中，所述控制系统被配置成通过确定所接收的控制信号、所述对应的数字传感器信号和对应的数字温度信号的预定函数的值来计算每个目标致动器控制电压。

3.根据权利要求2所述的微机电系统即MEMS，其中，所述预定函数包括对所述数字温度信号具有2阶相关性的项。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的微机电系统即MEMS，其中，所述预定函数包括对所述数字温度信号具有3阶相关性的项。

5.根据任一前述利要求所述的微机电系统即MEMS，其中，计算所述目标致动器控制电压包括：

计算所述温度传感器中的估计应变；和

针对于对所述温度传感器中的应变的相关性，使用所述估计应变来校正由所述温度信号指示的温度值。

6.根据任一前述权利要求所述的微机电系统即MEMS，其中，计算所述目标致动器控制电压包括：

计算所述压电电阻器感测元件的估计温度值；和

使用所述估计温度值来校正由所述传感器信号指示的应变值以补偿所述压电电阻器感测元件中的温度。

7.根据任一前述权利要求所述的微机电系统即MEMS，其中，所述控制系统包括：

电桥元件，所述电桥元件包括被维持在不同的相应电压处的两个电压供应端子、输入端子和输出端子、以及连接在对应的配对的所述端子之间的多个电阻器，

模拟-数字转换器，以及

将由所述压电电阻器感测元件所产生的所述传感器信号传输至所述电桥元件的输入端子的信号路径，和将经修改的传感器信号从所述电桥元件传输至所述模拟-数字转换器的信号路径，

所述模拟-数字转换器能够操作以通过数字化所述经修改的传感器信号来产生所述数字传感器信号。

8.根据权利要求7所述的微机电系统即MEMS，其中，所述电桥元件还包括至少一个电桥温度传感器，所述至少一个电桥温度传感器被布置成产生指示所述电阻器中的至少一个电阻器的温度的电桥温度信号，所述至少一个电桥温度信号由所述模拟-数字转换器转换为数字电桥温度信号且用于对所述目标致动器控制电压的所述计算中。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的微机电系统即MEMS，其中，所述模拟-数字转换器设置在邻近所述致动器的控制单元中，并且所述控制系统还包括被安装在所述衬底上且被布置成计算所述目标致动器控制电压的至少一个控制器单元。

10.根据任一前述权利要求所述的微机电系统即MEMS，其中，所述温度传感器包括位于所述致动器上的双极晶体管，所述双极晶体管的基极与集电极电连接，由此所述双极晶体管作为二极管来操作。