本發明涉(she)及一種用(yong)于最小(xiao)化旋轉速率傳感器的、由基準(zhun)電(dian)壓引起的比例(li)因子誤(wu)差(cha)的裝置,以及一種用(yong)于最小(xiao)化該比例(li)因子誤(wu)差(cha)的方法。
背景技術:
在當(dang)今技術的許(xu)多(duo)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)使用了控制(zhi)(zhi)回路(lu),以(yi)控制(zhi)(zhi)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的各個部件(jian)并調節(jie)至特定值。在此(ci),通常需要將數(shu)字(zi)控制(zhi)(zhi)變(bian)量轉(zhuan)換成(cheng)模(mo)擬信號(hao)(hao),借(jie)助該模(mo)擬信號(hao)(hao)能(neng)夠(gou)直接控制(zhi)(zhi)待(dai)控制(zhi)(zhi)的部件(jian)。同樣地(di),可(ke)能(neng)需要將表示部件(jian)基于模(mo)擬控制(zhi)(zhi)信號(hao)(hao)的反應(ying)的模(mo)擬測量信號(hao)(hao)轉(zhuan)換成(cheng)數(shu)字(zi)信號(hao)(hao),該數(shu)字(zi)信號(hao)(hao)可(ke)以(yi)與控制(zhi)(zhi)變(bian)量相比較。為(wei)此(ci),在傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)使用了數(shu)字(zi)-模(mo)擬轉(zhuan)換器(qi)和/或模(mo)擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)換器(qi),用以(yi)將數(shu)字(zi)信號(hao)(hao)轉(zhuan)換成(cheng)模(mo)擬信號(hao)(hao)以(yi)及將模(mo)擬信號(hao)(hao)轉(zhuan)換成(cheng)數(shu)字(zi)信號(hao)(hao)。
數(shu)字(zi)-模(mo)(mo)(mo)(mo)擬轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)和(he)(he)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)使用(yong)基準(zhun)(zhun)電壓,以采樣和(he)(he)轉(zhuan)換(huan)(huan)數(shu)字(zi)信號(hao)(hao)和(he)(he)/或模(mo)(mo)(mo)(mo)擬信號(hao)(hao)。通(tong)常情況下,數(shu)字(zi)-模(mo)(mo)(mo)(mo)擬轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)和(he)(he)/或模(mo)(mo)(mo)(mo)擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)作(zuo)為預制部件裝入(ru)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)。在(zai)此(ci)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)問題是,轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)所(suo)使用(yong)的(de)(de)(de)基準(zhun)(zhun)電壓在(zai)時間(jian)上并不恒定,而是可能由(you)于(yu)(yu)(yu)老(lao)化(hua)而隨(sui)時間(jian)呈現較高或較低的(de)(de)(de)值。因(yin)此(ci),對于(yu)(yu)(yu)依(yi)賴于(yu)(yu)(yu)數(shu)字(zi)-模(mo)(mo)(mo)(mo)擬轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)和(he)(he)/或模(mo)(mo)(mo)(mo)擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)的(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)運(yun)作(zuo),固有誤差源在(zai)于(yu)(yu)(yu)轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)所(suo)使用(yong)的(de)(de)(de)基準(zhun)(zhun)電壓的(de)(de)(de)老(lao)化(hua)。當(dang)基準(zhun)(zhun)電壓作(zuo)為比例因(yin)子參與由(you)傳(chuan)感(gan)器(qi)進行的(de)(de)(de)測量值的(de)(de)(de)計算(suan)時,傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)測量精度直接受到基準(zhun)(zhun)電壓的(de)(de)(de)老(lao)化(hua)的(de)(de)(de)消極(ji)影響。
因此,期(qi)望(wang)提(ti)供(gong)一種(zhong)裝置,其使由基準電壓的(de)老化(hua)引起的(de)比例因子誤差(cha)最小化(hua)。還期(qi)望(wang)提(ti)出一種(zhong)用于最小化(hua)這種(zhong)比例因子誤差(cha)的(de)方法。
目前,數字(zi)-模擬轉(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)和模擬-數字(zi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)特別用于旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)速率傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)領域。圖1示(shi)出了旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)速率傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)100的(de)示(shi)意(yi)性(xing)框圖。該旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)速率傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)100具有激勵質量110,該激勵質量通過(guo)第一(yi)彈(dan)性(xing)元件120與基(ji)座(zuo)相連。彈(dan)性(xing)元件120設計為,使得激勵質量110能夠相對(dui)于基(ji)座(zuo)在第一(yi)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)振(zhen)動(dong),而通過(guo)第一(yi)彈(dan)性(xing)元件120的(de)特殊形狀(zhuang)阻止在垂直于第一(yi)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)的(de)第二方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)的(de)振(zhen)動(dong)。根據圖1所示(shi)的(de)旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)速率傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)100的(de)實施例,激勵質量110能夠沿(yan)x方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)振(zhen)動(dong),而沿(yan)y方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)的(de)偏移則通過(guo)第一(yi)彈(dan)性(xing)元件120的(de)平(ping)行于y方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)的(de)形狀(zhuang)得以阻止。
典(dian)型地(di),在旋轉(zhuan)速率傳感(gan)器100中,激(ji)(ji)勵(li)(li)質(zhi)量(liang)110沿(yan)x方向的(de)振(zhen)(zhen)動通過(guo)激(ji)(ji)振(zhen)(zhen)電(dian)極(ji)(ji)130產生(sheng)。該(gai)振(zhen)(zhen)動通過(guo)在激(ji)(ji)振(zhen)(zhen)電(dian)極(ji)(ji)130上施(shi)加(jia)特殊的(de)、適用(yong)于激(ji)(ji)勵(li)(li)的(de)電(dian)壓波形來激(ji)(ji)勵(li)(li)。例如,在激(ji)(ji)振(zhen)(zhen)電(dian)極(ji)(ji)130上施(shi)加(jia)交(jiao)流電(dian)壓導致了激(ji)(ji)振(zhen)(zhen)電(dian)極(ji)(ji)130和與(yu)激(ji)(ji)勵(li)(li)質(zhi)量(liang)110相連的(de)電(dian)極(ji)(ji)132之間的(de)交(jiao)替的(de)靜電(dian)引力。由此激(ji)(ji)勵(li)(li)沿(yan)x軸的(de)振(zhen)(zhen)動。
讀(du)取(qu)質(zhi)量(liang)(liang)140通過(guo)第(di)二彈(dan)性(xing)(xing)(xing)元(yuan)件(jian)150與激(ji)勵質(zhi)量(liang)(liang)110相連。該第(di)二彈(dan)性(xing)(xing)(xing)元(yuan)件(jian)150設計為(wei),使(shi)得讀(du)取(qu)質(zhi)量(liang)(liang)140能夠沿著(zhu)垂(chui)直于第(di)一方向的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)二方向振動(dong),而(er)通過(guo)第(di)二彈(dan)性(xing)(xing)(xing)元(yuan)件(jian)150的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)狀阻止讀(du)取(qu)質(zhi)量(liang)(liang)140沿著(zhu)第(di)一方向的(de)(de)(de)(de)(de)、相對于激(ji)勵質(zhi)量(liang)(liang)110的(de)(de)(de)(de)(de)振動(dong)。在圖1所示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)實施例(li)中(zhong),讀(du)取(qu)質(zhi)量(liang)(liang)140能夠沿y方向,但(dan)不(bu)能沿x方向偏(pian)移(yi)。讀(du)取(qu)質(zhi)量(liang)(liang)140的(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)移(yi)通過(guo)施加于讀(du)取(qu)電(dian)極160的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)變化檢測。讀(du)取(qu)電(dian)極160上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)變化提供了(le)有關讀(du)取(qu)質(zhi)量(liang)(liang)140的(de)(de)(de)(de)(de)振動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率和振幅的(de)(de)(de)(de)(de)信息。
根據(ju)圖1中的框圖構造的旋(xuan)(xuan)(xuan)轉速(su)率(lv)(lv)(lv)傳(chuan)感器100的工作原理在于(yu)(yu),使激(ji)勵質量110沿x方(fang)向(xiang)進(jin)行精確(que)限定的振動(dong)。若旋(xuan)(xuan)(xuan)轉速(su)率(lv)(lv)(lv)傳(chuan)感器100繞垂直于(yu)(yu)x方(fang)向(xiang)和y方(fang)向(xiang)的方(fang)向(xiang)旋(xuan)(xuan)(xuan)轉,則產生(sheng)科里奧利力,該力使讀取質量140關于(yu)(yu)激(ji)勵質量110沿著(zhu)y方(fang)向(xiang)偏(pian)移(yi)。該偏(pian)移(yi)與旋(xuan)(xuan)(xuan)轉速(su)率(lv)(lv)(lv)成正比。因(yin)此,通過能(neng)(neng)夠(gou)檢測讀取質量140的振動(dong)的讀取電極160,能(neng)(neng)夠(gou)推算出繞垂直于(yu)(yu)x方(fang)向(xiang)和y方(fang)向(xiang)的方(fang)向(xiang)的旋(xuan)(xuan)(xuan)轉的旋(xuan)(xuan)(xuan)轉速(su)率(lv)(lv)(lv)。
為(wei)了能(neng)(neng)夠測量(liang)(liang)旋(xuan)轉速(su)(su)率的盡可能(neng)(neng)大(da)的范(fan)圍,以(yi)及為(wei)了實(shi)現(xian)盡可能(neng)(neng)大(da)的線性,旋(xuan)轉速(su)(su)率傳感器100通常這樣讀(du)取,即,在讀(du)取電(dian)極160上施(shi)(shi)加(jia)(jia)電(dian)壓,該電(dian)壓抵消讀(du)取質量(liang)(liang)140相(xiang)對于(yu)激勵質量(liang)(liang)110的振(zhen)動。當抵消電(dian)壓的大(da)小調(diao)節為(wei),即使發生(sheng)旋(xuan)轉,讀(du)取質量(liang)(liang)140也不(bu)發生(sheng)振(zhen)動時(shi),就(jiu)能(neng)(neng)夠通過施(shi)(shi)加(jia)(jia)的電(dian)壓確定旋(xuan)轉速(su)(su)率。在用(yong)于(yu)讀(du)取的時(shi)分(fen)復(fu)用(yong)中,力補償電(dian)壓的施(shi)(shi)加(jia)(jia)能(neng)(neng)夠通過同(tong)一(yi)讀(du)取電(dian)極160或通過另外的(多個)讀(du)取電(dian)極160實(shi)現(xian)。
因此(ci),在(zai)根據現有技術的旋轉速率傳感器100中(zhong),由控制(zhi)(zhi)(zhi)回路控制(zhi)(zhi)(zhi)兩種振(zhen)動。其一是(shi)通過(guo)激勵電(dian)極(ji)130將激勵質(zhi)量(liang)110沿x方向(xiang)的振(zhen)動調(diao)節至預定值。另(ling)一是(shi)通過(guo)讀取電(dian)極(ji)160抑(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)讀取質(zhi)量(liang)140的振(zhen)動,即調(diao)節至振(zhen)幅大小為零。
為(wei)此(ci)通常使用兩個(ge)控制回路,其分別具有(you)數字-模擬轉(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)和模擬-數字轉(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)。每個(ge)轉(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)都(dou)由一個(ge)基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)驅動。基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)值包含(han)在(zai)比(bi)例(li)因子(zi)中(zhong),該比(bi)例(li)因子(zi)表示必然施(shi)加于讀取(qu)電(dian)(dian)極(ji)的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)和旋轉(zhuan)速率之間的(de)(de)關系。因此(ci),基(ji)(ji)于老(lao)(lao)化的(de)(de)基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)變(bian)化直接(jie)影響比(bi)例(li)因子(zi),并由此(ci)影響旋轉(zhuan)速率傳感器(qi)(qi)的(de)(de)測(ce)量精度(du)。在(zai)最壞(huai)的(de)(de)情況下,即,當基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)老(lao)(lao)化使得取(qu)決(jue)于老(lao)(lao)化的(de)(de)誤差累積(ji)時,由基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)變(bian)化引起的(de)(de)誤差就可能高達四(si)次冪關系。
技術實現要素:
本(ben)發(fa)明的(de)任務在(zai)(zai)于(yu)提供(gong)一種用(yong)于(yu)控制旋(xuan)轉速(su)率傳(chuan)感(gan)器的(de)控制裝置(zhi),在(zai)(zai)其中(zhong)能夠最小化(hua)(hua)比(bi)例因(yin)子(zi)誤差(cha),該比(bi)例因(yin)子(zi)誤差(cha)基于(yu)例如(ru)由于(yu)老化(hua)(hua)而引(yin)起(qi)的(de)基準電壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)(hua)。
該(gai)任務通過獨立權利要(yao)求的技(ji)術(shu)方(fang)案來(lai)解決。擴展(zhan)方(fang)案由從屬權利要(yao)求的技(ji)術(shu)方(fang)案給出。
用(yong)(yong)于控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速率(lv)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝(zhuang)置具(ju)(ju)有第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)路和(he)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)路。第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)路具(ju)(ju)有用(yong)(yong)于控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速率(lv)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)沿(yan)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)振(zhen)動的(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)單(dan)元。此(ci)(ci)(ci)外,第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)路具(ju)(ju)有第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)字-模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi),用(yong)(yong)以(yi)將(jiang)由(you)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)單(dan)元輸出(chu)的(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)字控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)信號轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)成(cheng)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)信號,借助該第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)信號控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速率(lv)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)沿(yan)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)振(zhen)動。此(ci)(ci)(ci)外,第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)路具(ju)(ju)有第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)-數(shu)(shu)字轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi),用(yong)(yong)以(yi)將(jiang)描述旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速率(lv)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)沿(yan)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)振(zhen)動的(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)測量信號轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)成(cheng)向(xiang)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)單(dan)元傳(chuan)輸的(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)字讀取(qu)信號。第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)路具(ju)(ju)有第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)單(dan)元,用(yong)(yong)以(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速率(lv)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)沿(yan)不同(tong)于第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)振(zhen)動。此(ci)(ci)(ci)外,第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)路具(ju)(ju)有第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)數(shu)(shu)字-模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi),用(yong)(yong)以(yi)將(jiang)由(you)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)單(dan)元輸出(chu)的(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)數(shu)(shu)字控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)信號轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)成(cheng)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)信號,借助該第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)信號控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速率(lv)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)沿(yan)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)振(zhen)動。在此(ci)(ci)(ci),第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)字-模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)、第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)數(shu)(shu)字-模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)和(he)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)-數(shu)(shu)字轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)中各借助一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個基(ji)準電壓工作。此(ci)(ci)(ci)外,第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)字-模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)、第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)數(shu)(shu)字-模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)和(he)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)-數(shu)(shu)字轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)基(ji)準電壓中的(de)(de)至少兩個相互依賴。
此(ci)外(wai),上述(shu)任務通過(guo)用(yong)于控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)率(lv)(lv)傳感器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法(fa)來解決(jue)。本方(fang)(fang)(fang)法(fa)在第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)回路中(zhong)(zhong)具(ju)有以下步(bu)(bu)驟(zou):通過(guo)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)將(jiang)由第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)單元(yuan)輸出的(de)(de)(de)(de)、用(yong)于控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)率(lv)(lv)傳感器(qi)(qi)(qi)沿(yan)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)成(cheng)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模擬(ni)(ni)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao),借(jie)助該第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模擬(ni)(ni)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)率(lv)(lv)傳感器(qi)(qi)(qi)沿(yan)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動,以及(ji)通過(guo)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模擬(ni)(ni)-數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)將(jiang)描述(shu)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)率(lv)(lv)傳感器(qi)(qi)(qi)沿(yan)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模擬(ni)(ni)測量信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)成(cheng)向(xiang)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)單元(yuan)傳輸的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)讀取信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)。本方(fang)(fang)(fang)法(fa)在第(di)(di)(di)(di)二(er)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)回路中(zhong)(zhong)具(ju)有以下步(bu)(bu)驟(zou):通過(guo)第(di)(di)(di)(di)二(er)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)將(jiang)由第(di)(di)(di)(di)二(er)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)單元(yuan)輸出的(de)(de)(de)(de)、用(yong)于控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)率(lv)(lv)傳感器(qi)(qi)(qi)沿(yan)不同于第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)成(cheng)第(di)(di)(di)(di)二(er)模擬(ni)(ni)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao),借(jie)助該第(di)(di)(di)(di)二(er)模擬(ni)(ni)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)率(lv)(lv)傳感器(qi)(qi)(qi)沿(yan)第(di)(di)(di)(di)二(er)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動。在此(ci),第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)、第(di)(di)(di)(di)二(er)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)和(he)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模擬(ni)(ni)-數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)中(zhong)(zhong)各(ge)借(jie)助一(yi)(yi)(yi)(yi)個基準電壓工作。此(ci)外(wai),本方(fang)(fang)(fang)法(fa)還具(ju)有以下步(bu)(bu)驟(zou):將(jiang)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)、第(di)(di)(di)(di)二(er)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)和(he)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模擬(ni)(ni)-數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)基準電壓中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)至少(shao)兩(liang)個設置為(wei)相互依賴。
通過控制(zhi)裝(zhuang)置的這種構造(zao)實(shi)現了(le),在(zai)第一數字(zi)-模(mo)擬轉(zhuan)換器(qi)(qi)、第二數字(zi)-模(mo)擬轉(zhuan)換器(qi)(qi)和/或第一模(mo)擬-數字(zi)轉(zhuan)換器(qi)(qi)的基準電(dian)壓例(li)如由于(yu)老化(hua)而發生變化(hua)時,通過基于(yu)基準電(dian)壓中的至少兩個的相互(hu)依賴性的補償,在(zai)比(bi)例(li)因(yin)子(zi)中消除該變化(hua)的不利(li)影響。由此,比(bi)例(li)因(yin)子(zi)例(li)如對于(yu)基準電(dian)壓的老化(hua)的依賴性變得較低,并能(neng)夠實(shi)現旋轉(zhuan)速率傳感(gan)器(qi)(qi)的更高(gao)的精度和可靠性。
比例(li)因(yin)子對于(yu)基準電壓例(li)如由于(yu)老化而發(fa)生的(de)變(bian)化的(de)依賴性(xing)能(neng)夠由此從四次冪降(jiang)至二次冪關系。也(ye)可以完(wan)全(quan)避(bi)免(mian)比例(li)因(yin)子對于(yu)老化效應的(de)依賴性(xing)。
也可以分別使用多于(yu)一個(ge)第一數字-模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)轉換器(qi)(qi)、第二(er)數字-模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)轉換器(qi)(qi)或第一模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)-數字轉換器(qi)(qi),例如兩(liang)個(ge)第一數字-模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)轉換器(qi)(qi)、兩(liang)個(ge)第二(er)數字-模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)轉換器(qi)(qi)或兩(liang)個(ge)第一模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)-數字轉換器(qi)(qi)。這(zhe)些轉換器(qi)(qi)的基準電壓則分別相互依賴。
在(zai)一個擴展方案中(zhong),第一模(mo)(mo)擬-數(shu)字(zi)(zi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的基準電(dian)壓可以(yi)直(zhi)接正比于第二數(shu)字(zi)(zi)-模(mo)(mo)擬轉(zhuan)換(huan)器(qi)的基準電(dian)壓。
由(you)(you)此確保了,在(zai)(zai)(zai)第(di)一模(mo)擬(ni)(ni)-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)例(li)(li)如由(you)(you)于老化(hua)而發生變(bian)化(hua)時(shi)(shi)(shi)(shi),第(di)二數(shu)字(zi)-模(mo)擬(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)在(zai)(zai)(zai)與第(di)一模(mo)擬(ni)(ni)-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)相同的(de)(de)(de)(de)方(fang)向上變(bian)化(hua)。即,當第(di)一模(mo)擬(ni)(ni)-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)隨時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)變(bian)大時(shi)(shi)(shi)(shi),第(di)二數(shu)字(zi)-模(mo)擬(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)也隨時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)變(bian)大。反(fan)過來,當第(di)一模(mo)擬(ni)(ni)-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)變(bian)小時(shi)(shi)(shi)(shi),第(di)二數(shu)字(zi)-模(mo)擬(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)也隨時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)變(bian)小。在(zai)(zai)(zai)此,基(ji)(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)率可(ke)以(yi)在(zai)(zai)(zai)比(bi)例(li)(li)上是(shi)恒定的(de)(de)(de)(de)。這導致了在(zai)(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)速率傳感器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)比(bi)例(li)(li)因子內部的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)效應的(de)(de)(de)(de)補償,并(bing)由(you)(you)此導致了傳感器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)更(geng)高的(de)(de)(de)(de)可(ke)靠性和精度。比(bi)例(li)(li)因子由(you)(you)此可(ke)以(yi)只(zhi)以(yi)二次冪關(guan)系依(yi)賴于基(ji)(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)老化(hua)效應。
在一(yi)個擴展方案中,第一(yi)模(mo)擬-數字轉換器的基準電壓(ya)可(ke)以直接正比(bi)于第一(yi)數字-模(mo)擬轉換器的基準電壓(ya)。
由(you)此確保了,在第(di)一模(mo)擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)例(li)如由(you)于(yu)老化(hua)而發(fa)生變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)時(shi),第(di)一數(shu)字(zi)-模(mo)擬轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)在與第(di)一模(mo)擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)相同的(de)(de)方向上變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)。即(ji),當第(di)一模(mo)擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)隨時(shi)間變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)大時(shi),第(di)一數(shu)字(zi)-模(mo)擬轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)也(ye)隨時(shi)間變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)大。反(fan)過來,當第(di)一模(mo)擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)小(xiao)時(shi),第(di)一數(shu)字(zi)-模(mo)擬轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)也(ye)隨時(shi)間變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)小(xiao)。在此,基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)增大和/或減小(xiao)的(de)(de)比率(lv)可(ke)(ke)以通過一個時(shi)間上的(de)(de)常(chang)量耦合,即(ji)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)率(lv)可(ke)(ke)以在比例(li)上是恒定的(de)(de)。這導致(zhi)了在旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速率(lv)傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)比例(li)因子內部的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)效(xiao)應(ying)(ying)的(de)(de)補(bu)償(chang),并由(you)此導致(zhi)了傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)更高的(de)(de)可(ke)(ke)靠(kao)性和精度。比例(li)因子由(you)此可(ke)(ke)以只(zhi)以二次(ci)冪關系依賴于(yu)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)效(xiao)應(ying)(ying)或老化(hua)效(xiao)應(ying)(ying)。
在一(yi)(yi)個擴展方案中,第(di)一(yi)(yi)數(shu)字(zi)(zi)-模擬轉(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)基準(zhun)電壓(ya)可(ke)(ke)以(yi)(yi)直接(jie)(jie)正(zheng)比(bi)于第(di)二數(shu)字(zi)(zi)-模擬轉(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)基準(zhun)電壓(ya),并且第(di)一(yi)(yi)模擬-數(shu)字(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)基準(zhun)電壓(ya)可(ke)(ke)以(yi)(yi)同(tong)時直接(jie)(jie)正(zheng)比(bi)于第(di)一(yi)(yi)數(shu)字(zi)(zi)-模擬轉(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)基準(zhun)電壓(ya)的(de)三次冪。
由此確(que)保了,在(zai)第(di)(di)一(yi)(yi)數(shu)字-模(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)例(li)如由于老化而發生變(bian)(bian)化時(shi)(shi),第(di)(di)二數(shu)字-模(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)在(zai)與第(di)(di)一(yi)(yi)數(shu)字-模(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)相同(tong)的(de)(de)方向上變(bian)(bian)化。即,當(dang)第(di)(di)一(yi)(yi)數(shu)字-模(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)隨時(shi)(shi)間變(bian)(bian)大(da)時(shi)(shi),第(di)(di)二數(shu)字-模(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)也隨時(shi)(shi)間變(bian)(bian)大(da)。反(fan)過來,當(dang)第(di)(di)一(yi)(yi)數(shu)字-模(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)變(bian)(bian)小時(shi)(shi),第(di)(di)二數(shu)字-模(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換器(qi)的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)也隨時(shi)(shi)間變(bian)(bian)小。在(zai)此,基(ji)(ji)(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)增大(da)和/或減小的(de)(de)比(bi)率可以通過一(yi)(yi)個時(shi)(shi)間上的(de)(de)常量(liang)耦(ou)合。
同時(shi)確保了,在第一模擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)基準(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)例如(ru)由于老化而發生變(bian)(bian)化時(shi),第一數(shu)字(zi)-模擬轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)基準(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)在相同的(de)方向上變(bian)(bian)化,并且以第一數(shu)字(zi)-模擬轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)基準(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)三(san)次(ci)冪關(guan)系變(bian)(bian)化。即(ji),當(dang)第一模擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)基準(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)變(bian)(bian)化了絕對值Δ時(shi),在Δ小的(de)情況下,第一數(shu)字(zi)-模擬轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)基準(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)正比于3Δ變(bian)(bian)化。
這導致了在旋轉速率(lv)傳(chuan)感器的(de)(de)比例(li)因子(zi)內部的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)效(xiao)(xiao)應或(huo)老(lao)化(hua)(hua)效(xiao)(xiao)應的(de)(de)補償,并由此(ci)導致了傳(chuan)感器的(de)(de)更高的(de)(de)可靠性和(he)精(jing)度。比例(li)因子(zi)由此(ci)可以只以二(er)次冪關(guan)系依(yi)賴于(yu)基(ji)準電壓的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)效(xiao)(xiao)應或(huo)老(lao)化(hua)(hua)效(xiao)(xiao)應。比例(li)因子(zi)對(dui)于(yu)基(ji)準電壓的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)效(xiao)(xiao)應或(huo)老(lao)化(hua)(hua)效(xiao)(xiao)應的(de)(de)依(yi)賴性也可以由此(ci)完全(quan)消除。
在(zai)一(yi)個擴(kuo)展方案中,第一(yi)數字(zi)-模(mo)擬轉換器的(de)基(ji)準(zhun)電壓(ya)與第二數字(zi)-模(mo)擬轉換器的(de)基(ji)準(zhun)電壓(ya)成反比(bi),或在(zai)老(lao)化(hua)時反向于第二數字(zi)-模(mo)擬轉換器的(de)基(ji)準(zhun)電壓(ya)變化(hua)。
由此確保了,在(zai)第(di)一(yi)(yi)數(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬轉換器(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)例(li)如由于老化(hua)而(er)發生變(bian)化(hua)時(shi)(shi)(shi),第(di)二(er)(er)數(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬轉換器(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)在(zai)與第(di)一(yi)(yi)數(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬轉換器(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)相反(fan)的(de)(de)(de)(de)方向上(shang)(shang)變(bian)化(hua)。即,當第(di)一(yi)(yi)數(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬轉換器(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)隨時(shi)(shi)(shi)間變(bian)大時(shi)(shi)(shi),第(di)二(er)(er)數(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬轉換器(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)隨時(shi)(shi)(shi)間變(bian)小。反(fan)過(guo)來,當第(di)一(yi)(yi)數(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬轉換器(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)變(bian)小時(shi)(shi)(shi),第(di)二(er)(er)數(shu)字(zi)(zi)(zi)-模擬轉換器(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)隨時(shi)(shi)(shi)間變(bian)大。在(zai)此,基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)增大和(he)減小的(de)(de)(de)(de)比(bi)率(lv)可以(yi)通過(guo)一(yi)(yi)個(ge)時(shi)(shi)(shi)間上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)常量(liang)耦合,即基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)率(lv)可以(yi)在(zai)比(bi)例(li)上(shang)(shang)是恒定的(de)(de)(de)(de)。這導致了在(zai)旋轉速率(lv)傳感器(qi)的(de)(de)(de)(de)比(bi)例(li)因(yin)子內部的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)效(xiao)應或老化(hua)效(xiao)應的(de)(de)(de)(de)補償,并由此導致了傳感器(qi)的(de)(de)(de)(de)更高的(de)(de)(de)(de)可靠性和(he)精度。比(bi)例(li)因(yin)子由此可以(yi)只以(yi)二(er)(er)次冪關系依賴(lai)于基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)效(xiao)應或老化(hua)效(xiao)應。
在一個(ge)擴展方(fang)案(an)中,控制(zhi)裝置的(de)(de)第二(er)(er)控制(zhi)回路(lu)具有第二(er)(er)模擬(ni)-數(shu)(shu)字轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器,用以(yi)將描述(shu)旋轉(zhuan)(zhuan)速率傳(chuan)感器沿第二(er)(er)方(fang)向的(de)(de)振動的(de)(de)第二(er)(er)模擬(ni)測量(liang)信(xin)號轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)成向第二(er)(er)控制(zhi)單元傳(chuan)輸的(de)(de)第二(er)(er)數(shu)(shu)字讀取信(xin)號。由(you)此確保了,讀取電極能(neng)夠(gou)通過第二(er)(er)模擬(ni)測量(liang)信(xin)號的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)和反饋,由(you)第二(er)(er)控制(zhi)回路(lu)準確地調節(jie)至(zhi)期(qi)望的(de)(de)振幅(fu)。由(you)此實現(xian)了旋轉(zhuan)(zhuan)速率傳(chuan)感器的(de)(de)完整運(yun)作,同(tong)時,基準電壓基于老化(hua)的(de)(de)變(bian)化(hua)效(xiao)應對測量(liang)結果的(de)(de)影響得以(yi)降低。
在(zai)一個擴展方(fang)(fang)案中,旋(xuan)(xuan)轉速(su)(su)率傳(chuan)感器繞垂直于第(di)一方(fang)(fang)向(xiang)和第(di)二(er)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)直立法(fa)線的(de)旋(xuan)(xuan)轉可以觸發旋(xuan)(xuan)轉速(su)(su)率傳(chuan)感器沿(yan)第(di)二(er)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)振動。由此確(que)保(bao)了(le),旋(xuan)(xuan)轉速(su)(su)率傳(chuan)感器適用于通過科(ke)里奧(ao)利(li)(li)力測(ce)量旋(xuan)(xuan)轉速(su)(su)率,旋(xuan)(xuan)轉速(su)(su)率傳(chuan)感器借助科(ke)里奧(ao)利(li)(li)力的(de)測(ce)量的(de)運作因此成為(wei)可能,其中基準電壓的(de)變化(hua)效應或老化(hua)效應對測(ce)量結(jie)果的(de)影響(xiang)得以最(zui)小化(hua)。
在一個擴(kuo)展(zhan)方案中,旋轉速率傳感器為微(wei)機電(dian)(MEMS)陀螺(luo)儀(yi)。因此(ci),上述效果也可以(yi)用于微(wei)機電(dian)陀螺(luo)儀(yi)的(de)運作。
附圖說明
下(xia)面參(can)考附圖說明本發明的(de)實施方式、其作用原理、以及其優點(dian)。只要(yao)不相互排斥,實施方式的(de)元(yuan)件能夠(gou)相互組(zu)合(he)。附圖如(ru)下(xia):
圖(tu)1示出(chu)了根據現有技術的旋(xuan)轉速率傳感(gan)器的示意性(xing)框圖(tu);
圖(tu)2示出(chu)了(le)根據(ju)一(yi)個實施方式的(de)(de)、用(yong)于控(kong)制(zhi)旋轉(zhuan)速率傳感(gan)器(qi)的(de)(de)控(kong)制(zhi)裝置的(de)(de)示意性框圖(tu);
圖(tu)3示出了根(gen)據另一實施(shi)方式(shi)的(de)(de)、用于(yu)控(kong)制(zhi)旋轉速(su)率傳感(gan)器的(de)(de)控(kong)制(zhi)裝置的(de)(de)示意性框(kuang)圖(tu);
圖(tu)4示(shi)出了根據另一實施方式的、用于控(kong)制(zhi)旋轉(zhuan)速率傳感器(qi)的控(kong)制(zhi)裝(zhuang)置的示(shi)意(yi)性框(kuang)圖(tu);
圖5示(shi)出了根(gen)據另一實(shi)施方式的(de)、用于控制旋轉速(su)率傳感器的(de)控制裝置(zhi);
圖6示出(chu)了(le)根據另(ling)一實施(shi)方式的、用于控(kong)制旋轉速率傳感器的控(kong)制裝置的示意性框圖;
圖7示出(chu)了根據(ju)一個(ge)實施方(fang)(fang)式的(de)、用于(yu)控(kong)制旋轉速率傳感器的(de)方(fang)(fang)法的(de)示意性(xing)流程圖。
具體實施方式
在附(fu)圖中,彼(bi)此對應的(de)部(bu)件(jian)或部(bu)件(jian)組以相同的(de)附(fu)圖標記標示。
圖(tu)2示(shi)出了用于控(kong)制旋(xuan)轉(zhuan)速率傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)控(kong)制裝置(zhi)200的(de)示(shi)意(yi)性框圖(tu)。旋(xuan)轉(zhuan)速率傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)可以(yi)涉及參考圖(tu)1所(suo)述的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)。旋(xuan)轉(zhuan)速率傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)可以(yi)是例如微機(ji)電傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(MEMS)。
控制裝(zhuang)置200具(ju)有(you)(you)第一(yi)控制回(hui)路(lu)202和(he)第二控制回(hui)路(lu)204。第一(yi)控制回(hui)路(lu)202具(ju)有(you)(you)用于控制激勵(li)(li)單元(yuan)230的第一(yi)控制單元(yuan)210。第一(yi)控制單元(yuan)210可(ke)以例如通過激勵(li)(li)單元(yuan)230控制MEMS或(huo)根據圖1的旋轉速率傳感器沿(yan)第一(yi)方向(xiang),例如沿(yan)圖1中的x方向(xiang)的振動。此外,激勵(li)(li)單元(yuan)230可(ke)以如圖1所示,具(ju)有(you)(you)一(yi)個或(huo)多個激勵(li)(li)電極130和(he)電極132。
此外,第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)制(zhi)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)210輸(shu)出第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)字(zi)控(kong)制(zhi)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)215,該(gai)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)字(zi)控(kong)制(zhi)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)由第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)字(zi)-模(mo)擬轉(zhuan)(zhuan)換器240轉(zhuan)(zhuan)換成(cheng)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)245。該(gai)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)245被傳送至激(ji)勵單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)230,并用于調節由激(ji)勵單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)230激(ji)勵的振(zhen)(zhen)(zhen)動的頻率(lv)和/或振(zhen)(zhen)(zhen)幅。當對(dui)應的激(ji)勵電(dian)極130在時分復用中(zhong)也作為讀(du)取電(dian)極運作時,激(ji)勵單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)230輸(shu)出描述旋轉(zhuan)(zhuan)速率(lv)傳感器沿第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)方向的振(zhen)(zhen)(zhen)動的第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬測量信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)235。該(gai)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)也可能通(tong)過另外的、包含在激(ji)勵單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)230中(zhong)的電(dian)極對(dui)獲得。第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬測量信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)235在第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)模(mo)擬-數(shu)字(zi)轉(zhuan)(zhuan)換器250中(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換成(cheng)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)字(zi)讀(du)取信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)255,將該(gai)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)字(zi)讀(du)取信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)與控(kong)制(zhi)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)211相比(bi)較并傳輸(shu)至第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)制(zhi)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)210。
第(di)(di)(di)二(er)控制(zhi)回(hui)路(lu)204具有第(di)(di)(di)二(er)控制(zhi)單(dan)元220,用以控制(zhi)讀(du)取(qu)單(dan)元260,并由此(ci)控制(zhi)旋(xuan)轉速率傳(chuan)(chuan)感器沿不同于第(di)(di)(di)一方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)二(er)方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)振(zhen)動。例如(ru),讀(du)取(qu)單(dan)元260可以具有根(gen)據圖(tu)(tu)1的(de)(de)(de)讀(du)取(qu)電(dian)極160,該(gai)讀(du)取(qu)電(dian)極檢測讀(du)取(qu)質(zhi)量(liang)沿第(di)(di)(di)二(er)方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)振(zhen)動,該(gai)第(di)(di)(di)二(er)方(fang)向(xiang)例如(ru)可以是圖(tu)(tu)1所示的(de)(de)(de)y方(fang)向(xiang)。當(dang)由第(di)(di)(di)一控制(zhi)回(hui)路(lu)202控制(zhi)的(de)(de)(de)振(zhen)動的(de)(de)(de)振(zhen)幅不等于0時,由讀(du)取(qu)單(dan)元260檢測的(de)(de)(de)振(zhen)動由旋(xuan)轉速率傳(chuan)(chuan)感器的(de)(de)(de)旋(xuan)轉觸發。這在(zai)圖(tu)(tu)2中(zhong)示意性(xing)地通(tong)過(guo)科里(li)奧(ao)利(li)信號231示出。
在第一迭(die)代中,科里(li)奧(ao)利(li)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)231由讀(du)(du)取(qu)單(dan)元(yuan)(yuan)260測量(liang),并作為第二模擬測量(liang)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)265傳(chuan)遞(di)至(zhi)(zhi)第二模擬-數字(zi)轉(zhuan)(zhuan)換器(qi)280,在此轉(zhuan)(zhuan)換成第二數字(zi)讀(du)(du)取(qu)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)285。第二數字(zi)讀(du)(du)取(qu)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)285傳(chuan)輸至(zhi)(zhi)第二控(kong)制單(dan)元(yuan)(yuan)220,該第二控(kong)制單(dan)元(yuan)(yuan)輸出(chu)第二數字(zi)控(kong)制信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)225,以(yi)便(bian)通(tong)過可以(yi)包含在讀(du)(du)取(qu)單(dan)元(yuan)(yuan)260中的(de)電極(ji)將旋轉(zhuan)(zhuan)速(su)率(lv)傳(chuan)感器(qi)沿第二方向(xiang)的(de)振動調節至(zhi)(zhi)0。第二數字(zi)控(kong)制信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)225也輸出(chu)到外(wai)部,并描述旋轉(zhuan)(zhuan)速(su)率(lv)傳(chuan)感器(qi)的(de)旋轉(zhuan)(zhuan)強度。
為了能夠(gou)(gou)有(you)效地(di)控(kong)制讀取單(dan)元260,第(di)二(er)數字控(kong)制信號(hao)(hao)225在第(di)二(er)數字-模(mo)擬(ni)(ni)轉換器270中轉換成第(di)二(er)模(mo)擬(ni)(ni)信號(hao)(hao)275,該第(di)二(er)模(mo)擬(ni)(ni)信號(hao)(hao)傳輸至讀取單(dan)元260。通過科里奧利(li)信號(hao)(hao)231和第(di)二(er)模(mo)擬(ni)(ni)信號(hao)(hao)275的疊加,能夠(gou)(gou)將(jiang)旋轉速率傳感(gan)器沿(yan)第(di)二(er)方(fang)向的振動(dong)的振幅調節到0。
第一數字-模擬轉換器240由基準電壓URefD1241驅動。第一模擬-數字轉換器250由基準電壓URefA1251驅動,且第二數字-模擬轉換器270由基準電壓URefD2271驅動。基準電壓URefD1241、URefA1251和URefD2271包含在比例因子中,該比例因子將讀取的第二數字控制信號225與旋轉速率傳感器上的旋轉速率相關聯。此外,第二模擬-數字轉換器280可以由基準電壓URefA2281驅動。
在模(mo)擬-數字轉換(huan)器/數字-模(mo)擬轉換(huan)器中(zhong)使用(yong)基(ji)(ji)準電(dian)壓,以便通過(guo)與該基(ji)(ji)準電(dian)壓的(de)比(bi)較來采(cai)樣輸(shu)入信號,并由此(ci)確定該信號的(de)大(da)小。
根據一個實施方式,基準電壓URefD1241、URefA1251和URefD2271中的至少兩個相互依賴。由此確保了,基準電壓URefD1241、URefA1251和URefD2271的(de)老化(hua)效應(ying)在旋轉速(su)率傳(chuan)感器(qi)(qi)的(de)比(bi)例因子(zi)(zi)中相互補償,并由此使由老化(hua)效應(ying)引(yin)起的(de)比(bi)例因子(zi)(zi)誤差最小化(hua)。因此,通過使用控制裝置200,提高(gao)了由控制裝置200運行的(de)旋轉速(su)率傳(chuan)感器(qi)(qi)的(de)精度(du)和可靠(kao)性。
圖3示出了用于控制旋轉速率傳感器的控制裝置300的示意性框圖。控制裝置300的構造基本上對應圖2所示的控制裝置200的構造。因此,關于控制裝置300的確切構造參考圖2所示的控制裝置200的說明。此外,應指出的是,在圖3及下文繼續說明的圖4、圖5和圖6中未示出第二模擬-數字轉換器280的基準電壓URefA2281,因為其(qi)對(dui)于根據本發(fa)明的(de)(de)控制裝置的(de)(de)實施方式的(de)(de)進一步討(tao)論(lun)是不必要的(de)(de)。
控制裝置300與控制裝置200的不同之處在于,第一模擬-數字轉換器250和第二數字-模擬轉換器270的基準電壓URefA1和URefD2彼此成直接正比關(guan)系(xi)。這在圖3中通過共同的電(dian)(dian)壓源352示出,第(di)一(yi)模擬-數字(zi)轉換器250和第(di)二數字(zi)-模擬轉換器270的基準(zhun)電(dian)(dian)壓源自(zi)該電(dian)(dian)壓源。
由此確保了,在第一模擬-數字轉換器250的基準電壓URefA1變化時,第二數字-模擬轉換器270的基準電壓URefD2同步于基準電壓URefA1變化。這可以例如通過圖3所示的共同的電壓源352來實現,基準電壓URefA1和URefD2源自該電壓源。基準電壓URefA1和URefD2在此可以直接對應共同電壓源352的電壓,也可以通過共同電壓源352的電壓縮放生成。則基準電壓URefA1和URefD2的(de)比就(jiu)是一(yi)個時(shi)間上(shang)的(de)常量。
替代地,也(ye)可(ke)以例(li)如在(zai)制造者處,通過測量預(yu)定時間段內的(de)(de)基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)電壓(ya)來確定,應當不加修改(gai)就可(ke)用于(yu)控制裝置(zhi)300的(de)(de)數(shu)字(zi)-模擬(ni)轉換(huan)器(qi)(qi)部件或模擬(ni)-數(shu)字(zi)轉換(huan)器(qi)(qi)部件的(de)(de)基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)電壓(ya)是否隨時間增大或減小(xiao)。那些基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)電壓(ya)同(tong)步(bu)變化的(de)(de)部件就可(ke)以用作第(di)(di)一模擬(ni)-數(shu)字(zi)轉換(huan)器(qi)(qi)250和第(di)(di)二數(shu)字(zi)-模擬(ni)轉換(huan)器(qi)(qi)270。其(qi)優(you)點在(zai)于(yu),不必改(gai)變現有的(de)(de)電路,而只(zhi)需選擇(ze)老化特性同(tong)步(bu)的(de)(de)部件。
通過圖3所示的控制裝置300使(shi)得比(bi)例(li)因(yin)子(zi)對于(yu)基(ji)準電壓的老化(hua)的依賴(lai)性降低(di)到二次冪關系。
圖4示出(chu)了根(gen)據(ju)另一實(shi)施方式的(de)用(yong)于控(kong)制(zhi)旋(xuan)轉速率傳(chuan)感器(qi)的(de)控(kong)制(zhi)裝置400。控(kong)制(zhi)裝置400具有與圖2中(zhong)的(de)控(kong)制(zhi)裝置200基本上(shang)相(xiang)同的(de)構造。因此,不作控(kong)制(zhi)裝置400的(de)構造的(de)詳細說(shuo)明(ming),而參考控(kong)制(zhi)裝置200的(de)說(shuo)明(ming)。
控制裝置400與控制裝置200的不同之處在于,第一模擬-數字轉換器250的基準電壓URefA1直接正比于第一數字-模擬轉換器240的基準電壓URefD1。這在圖4中通過共同的電壓源452示出,第一模擬-數字轉換器250和第一數字-模擬轉換器240的基準電壓URefA1和URefD1源自該電壓源。
由此確保了,在第一模擬-數字轉換器250的基準電壓URefA1變化時,第一數字-模擬轉換器240的基準電壓URefD1同步于基準電壓URefA1變化。這可以例如通過圖4所示的共同的電壓源452來實現,基準電壓URefA1和URefD1源自該電壓源。基準電壓URefA1和URefD1在此可以直接對應共同電壓源452的電壓,也可以通過共同電壓源452的電壓縮放生成。則基準電壓URefA1和URefD1的(de)(de)比就是一個時間(jian)上的(de)(de)常量(liang)。
替代(dai)地,也可(ke)(ke)以例如在(zai)制(zhi)造者(zhe)處,通過測量預定(ding)時間段內的(de)基(ji)準(zhun)電(dian)壓來確(que)定(ding),應當(dang)不加修改就可(ke)(ke)用于(yu)控(kong)制(zhi)裝置400的(de)數(shu)(shu)字-模擬轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器部件(jian)或(huo)模擬-數(shu)(shu)字轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器部件(jian)的(de)基(ji)準(zhun)電(dian)壓是否隨時間增(zeng)大或(huo)減小。那些基(ji)準(zhun)電(dian)壓同步變(bian)化的(de)部件(jian)就可(ke)(ke)以用作第(di)一模擬-數(shu)(shu)字轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器250和第(di)一數(shu)(shu)字-模擬轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器240。其優(you)點在(zai)于(yu),不必改變(bian)現有的(de)電(dian)路,而只需選(xuan)擇老(lao)化特性(xing)同步的(de)部件(jian)。
通(tong)過圖4所(suo)示的(de)控制裝置400使(shi)得(de)比(bi)例因(yin)子(zi)對于基準電壓的(de)老(lao)化的(de)依賴性(xing)降低到(dao)二(er)次冪關系。
圖(tu)5示出(chu)了根(gen)據另(ling)一(yi)實施方(fang)式的(de)用于控制旋轉速率(lv)傳感器的(de)控制裝置(zhi)500的(de)示意性框圖(tu)。控制裝置(zhi)500的(de)構造基(ji)本上(shang)對應圖(tu)2所示的(de)控制裝置(zhi)200的(de)構造。因此,在此不作控制裝置(zhi)500的(de)詳細說明,而(er)參考控制裝置(zhi)200的(de)說明。
控制裝置500與控制裝置200的不同之處在于,第一數字-模擬轉換器240的基準電壓URefD1與第二數字-模擬轉換器270的基準電壓URefD2成(cheng)反比(bi)(即倒數)。這在圖5中通過互易(yi)電路(lu)542示(shi)出(chu)。
由此確保了,在第一數字-模擬轉換器240的基準電壓URefD1變化時,第二數字-模擬轉換器270的基準電壓URefD2反向于基準電壓URefD1變化。這可以例如通過圖5所示的互易電路542來實現,該互易電路或是輸出第一數字-模擬轉換器240的基準電壓URefD1的倒數(即反轉基準電壓URefD1)并將其作為基準電壓URefD2傳輸到第二數字-模擬轉換器270,或是輸出第二數字-模擬轉換器270的基準電壓URefD2的倒數并將其作為基準電壓URefD1傳輸到第一數字-模擬轉換器240。此外,基準電壓URefD1和URefD2可以在反轉之前和/或之后被縮放。則基準電壓URefD1和URefD2的積就是一個時間(jian)上的常(chang)量。
替(ti)代地,也可以(yi)例如(ru)在制造者(zhe)處,通過(guo)測(ce)量預定(ding)(ding)時(shi)間段內的(de)基準電(dian)壓(ya)來確定(ding)(ding),應當不加修改(gai)就可用(yong)于控制裝(zhuang)置500的(de)數字-模(mo)擬(ni)轉換(huan)器(qi)部(bu)件(jian)的(de)基準電(dian)壓(ya)是(shi)否隨(sui)時(shi)間增大(da)或減小。那(nei)些基準電(dian)壓(ya)反向變化(hua)的(de)部(bu)件(jian)就可以(yi)用(yong)作第一數字-模(mo)擬(ni)轉換(huan)器(qi)240和第二數字-模(mo)擬(ni)轉換(huan)器(qi)270。其(qi)優點在于,不必改(gai)變現(xian)有的(de)電(dian)路,而只需選擇老化(hua)特性相反的(de)部(bu)件(jian)。
通過圖5所示的控制(zhi)裝置500使得比例因子對于(yu)基準電壓的老化的依賴性降低到二次冪關(guan)系。
圖6示出了根據另(ling)一實施方式的(de)用于(yu)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)旋轉速(su)率傳感器的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝(zhuang)置(zhi)600的(de)示意性框圖。控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝(zhuang)置(zhi)600的(de)構(gou)(gou)造基(ji)本上對應控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝(zhuang)置(zhi)200的(de)構(gou)(gou)造。因(yin)此,在(zai)此不(bu)作控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝(zhuang)置(zhi)600的(de)詳(xiang)細說明(ming),而參考控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝(zhuang)置(zhi)200的(de)說明(ming)。
控制裝置600與控制裝置200的不同之處在于,第一數字-模擬轉換器240的基準電壓URefD1直接正比于第二數字-模擬轉換器的基準電壓URefD2,且第一模擬-數字轉換器250的基準電壓URefA1直接正比于第一數字-模擬轉換器240的基準電壓URefD1的三次冪。這在圖6中通過共同的電壓源652和(he)指(zhi)數電路657示出。
由此一方面確保了,在第一數字-模擬轉換器240的基準電壓URefD1變化時,第二數字-模擬轉換器270的基準電壓URefD2同步于基準電壓URefD1變化。這可以例如通過圖6所示的共同的電壓源652來實現,基準電壓URefD1和URefD2源自該電壓源。基準電壓URefD1和URefD2在此可以直接對應共同電壓源652的電壓,也可以通過共同電壓源652的電壓縮放生成。則基準電壓URefD1和URefD2的(de)比就是一個(ge)時間上(shang)的(de)常量。
替代地(di),也可以例如在制造者處,通過(guo)測量預定時間段內的(de)(de)(de)基(ji)準電(dian)壓(ya)(ya)來確(que)定,應(ying)當不加(jia)修改就可用于控(kong)制裝置600的(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)-模擬轉(zhuan)換器部件(jian)的(de)(de)(de)基(ji)準電(dian)壓(ya)(ya)是(shi)否隨時間增大或減小(xiao)。那些基(ji)準電(dian)壓(ya)(ya)同步(bu)變(bian)(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)部件(jian)就可以用作第一數(shu)字(zi)(zi)-模擬轉(zhuan)換器240和(he)第二數(shu)字(zi)(zi)-模擬轉(zhuan)換器270。其優(you)點在于,不必改變(bian)(bian)現有的(de)(de)(de)電(dian)路,而只需(xu)選擇老化(hua)(hua)特性(xing)同步(bu)的(de)(de)(de)部件(jian)。
同時確保了,在第一模擬-數字轉換器250的基準電壓URefA1變化了絕對值Δ時,在Δ小的情況下,第一數字-模擬轉換器240的基準電壓URefD1變化的絕對值與3Δ成正比。當URefD1和URefD2的比在時間上恒定時,這可以通過將指數電路657的輸入端與共同電壓源652相連來實現。替代地,將指數電路657的輸入端與基準電壓URefD1、URefD2之一相(xiang)連,這(zhe)兩個基準電壓(ya),正如基于測(ce)量所確定的,相(xiang)互(hu)同步變化(hua)。
通過圖6所示的(de)控制裝置600使得比例因子對于基(ji)準(zhun)電壓的(de)老化的(de)依賴(lai)性降(jiang)低(di)到二(er)次冪(mi)關系或者完全(quan)消除。
根(gen)據其他未(wei)示出的(de)實(shi)施方式(shi),只要所示的(de)實(shi)施方式(shi)不相互排斥,圖2至圖6所示的(de)控制(zhi)裝(zhuang)置可(ke)以(yi)相互組(zu)合,以(yi)進一步(bu)抑制(zhi)比例(li)因子(zi)對于(yu)基準(zhun)電壓的(de)老化(hua)的(de)依賴性。
圖7示(shi)出(chu)了根(gen)據一(yi)個實(shi)施方(fang)式、用于控制旋轉速率(lv)傳感器的方(fang)法(fa)的示(shi)意性流程(cheng)圖。
在S700中,在第(di)一(yi)控(kong)制回路(lu)中,通過第(di)一(yi)數(shu)字(zi)-模(mo)擬轉換器借助基準電壓將第(di)一(yi)數(shu)字(zi)控(kong)制信號(hao)轉換成第(di)一(yi)模(mo)擬信號(hao)。
在(zai)S710中(zhong)(zhong),在(zai)第一(yi)(yi)控制回路中(zhong)(zhong),通(tong)過第一(yi)(yi)模(mo)(mo)擬-數字轉(zhuan)換器(qi)借(jie)助(zhu)基準電壓將第一(yi)(yi)模(mo)(mo)擬測量信號轉(zhuan)換成第一(yi)(yi)數字讀(du)取信號。
在S720中,在第二控制回路中,通過第二數(shu)字-模擬(ni)轉(zhuan)換(huan)器(qi)借助基準(zhun)電壓將第二數(shu)字控制信(xin)(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)成第二模擬(ni)信(xin)(xin)號(hao)。
在S730中,將第(di)一數(shu)字(zi)-模擬(ni)(ni)轉(zhuan)換(huan)器、第(di)二數(shu)字(zi)-模擬(ni)(ni)轉(zhuan)換(huan)器和第(di)一模擬(ni)(ni)-數(shu)字(zi)轉(zhuan)換(huan)器的基(ji)準(zhun)電壓中的至(zhi)少兩個(ge)設置為相(xiang)互依(yi)賴。
由(you)此(ci)確保(bao)了,包含在旋轉(zhuan)速率傳感器的比(bi)例因(yin)子(zi)中的基準電(dian)壓的老(lao)化(hua)效應相互補償(chang),而(er)使得比(bi)例因(yin)子(zi)誤差最小化(hua)。由(you)此(ci)使旋轉(zhuan)速率傳感器更為精(jing)確和可靠。
根據進一步(bu)的(de)實(shi)施(shi)方式,根據關于(yu)圖3至圖6所討論的(de)控制裝置的(de)實(shi)施(shi)方式中的(de)任(ren)一個的(de)第一數字(zi)-模(mo)擬轉換器(qi)、第二(er)數字(zi)-模(mo)擬轉換器(qi)和(he)第一模(mo)擬-數字(zi)轉換器(qi)的(de)基準電壓(ya)能夠(gou)進行調節。由此(ci)能夠(gou)使比例因子對于(yu)基準電壓(ya)的(de)老(lao)化(hua)的(de)依(yi)賴(lai)性降低到二(er)次冪依(yi)賴(lai)關系(xi)或完全消除。