用于传感器封装件中的磁强计的信号误差补偿的制作方法_3

文档序号:8255928阅读:来源:国知局
关联于非可变待机电流82被存储。修整值确定过程110在任务124之后结束。
[0050]上面陈述的修整值确定过程110提供用于确定磁强计管芯22的单检测轴的修整值80的描述。在一些实施例中,磁强计管芯22可以能够感测沿着多于一个轴的磁场,并为各轴输出相应的磁强计输出信号。以这样的结构,检测任务116和120可以为磁强计管芯22的每个感测轴执行以计算多个基于陀螺仪的偏移修整值80,其中每个修整值80与磁强计管芯22的特定感测轴相关联。因此,图3的对于基于陀螺仪的偏移分量74的修整参数72可以包括多个基于陀螺仪的偏移修整值80 (由图3中的X、Y、Z轴表示)。
[0051]现在参考图5和图7,图7显示了在测试环境106中使用测试设备108测试图3的MEMS器件封装件50期间执行的灵敏度漂移值确定过程112的流程图。为了说明的目的,本发明提供了由测试设备108执行的过程112。然而,应了解,图7中描绘的过程块的某些块可以彼此并行执行或与其它过程一起执行。此外,应了解,图7中描绘的过程块的特定顺序可以被修改,同时实现了实质上相同的结果。因此,这样的修改旨在被包括在本发明主题范围之内。而且,为了清晰,图6的基于陀螺仪的偏移修整值确定过程110和灵敏度漂移值确定过程112被分开地描述。然而,应了解,两个过程110和112具有一些共同操作,因此,可以被组合成单一过程。
[0052]通常,术语“灵敏度”指响应于可由磁强计管芯22检测的磁场变化的磁强计输出信号30的变化。这种磁场变化应在预定规格内。如果磁场变化大于或小于预定规格,这被称为灵敏度漂移76。在一些实例中,响应于可变电流84的所生成的磁场38可以导致所检测的磁场即磁强计输出信号30的变化,也就是在预定规格之外。因此,灵敏度漂移值确定过程112被执行以确定灵敏度漂移值84,从而补偿信号误差70的图3的灵敏度漂移分量76,使得图3的补偿的磁强计输出信号34落入预定规格之内。
[0053]在一个实施例中,在客户应用封装50的板安装之前,灵敏度漂移值确定过程112在MEMS器件封装件50的“工厂测试”期间被执行。因此,所确定的灵敏度漂移值84受到例如陀螺仪管芯24的电流抽拉的性能的制约。然而,正如上面提到的,灵敏度漂移也可以由于在板安装之后强加在磁强计管芯22上的应力的原因而发生。因此,在一些实施例中,灵敏度漂移值确定过程112可以适于在MEMS器件封装件50的板安装之后使用,使得所确定的灵敏度漂移值84受到陀螺仪管芯24以及强加在磁强计管芯22上的应力条件两者的制约。
[0054]灵敏度漂移值确定过程112开始于任务126。在任务126,磁强计管芯22被激活时,即,置于操作状态94,而陀螺仪管芯24被去激活,即,置于非操作状态96 (在图4中所示的状态图90中的0-1)。
[0055]任务128与任务126相联系地执行。在任务128,来自磁强计管芯22的磁强计输出信号30在测试设备108中被检测。正如任务块128所不的,磁强计输出信号30被称为MAGgyeo_off以强调陀螺仪管芯24处于非操作状态96。因此,磁强计输出信号30上将不会强加有信号误差70。
[0056]过程112继续任务130。在任务130,磁强计管芯22被再次激活,即置于操作状态94,而陀螺仪管芯24也被激活,即置于操作状态94(在图4中所示的状态图90中的1_1)。此外,陀螺仪管芯24被置于图4的激活模式100,使得陀螺仪管芯24抽拉可变电流84。在这些条件下,可变电流84产生图1的磁场38,该磁场38可以被强加在磁强计输出信号30上。
[0057]因此,任务132与任务130相联系地执行。在任务132,磁强计输出信号30在测试设备108中再次被检测。然而,磁强计输出信号30可以包括由磁场38产生的以图3的灵敏度漂移分量76形式的信号误差70。当陀螺仪管芯24处于图4的激活模式100时,灵敏度漂移分量76可以响应于可变电流84的可变性或可变电流84的变化。因此,正如任务块132所示的,磁强计输出信号30被称为MAGctkq_active以强调陀螺仪管芯24处于图4的操作状态94,尤其处于激活模式100。
[0058]灵敏度漂移值确定过程112继续查询任务134。在查询任务134,做出关于数字逻辑中断信号是否被置为I的确定。在一些实施例中,数字逻辑中断信号将来自图3的磁强计电路56。数字逻辑中断信号可以被实施以连续监视磁强计输出信号30的变化。连续监视使得灵敏度漂移值84,M,实时地变化,使得灵敏度漂移值84在用户应用中可以随着图3的可变电流86而变化。在查询任务134中,当确定数字逻辑中断信号没有被置为1,即,数字逻辑信号等于零时,过程112继续任务136。
[0059]在任务136,灵敏度漂移值84,M,通常被计算以响应于磁强计输出信号30即MAGgyeo_active与MAGctkmw之间的差值。因此,灵敏度漂移值84,M,的特征为响应于磁强计输出信号30。
[0060]在任务136之后,程序控制进行到任务138。在任务138,灵敏度漂移值84,M,被存储在图3的存储元件78中以在陀螺仪误差补偿算法68内执行。在一些实施例中,灵敏度漂移值84,M,可以相关联于可变电流86被存储。灵敏度漂移值确定过程112在任务138之后结束。
[0061]现在返回到查询任务134,当做出数字逻辑中断被置为I的确定时,过程112继续任务140。在任务140,预定的寄存器值被例如从图3的磁强计电路60读出。在一个实施例中,该预定的寄存器值可以是“00”,“01”,“10”或“11”。预定的寄存器值可以被实施以确定对MEMS器件封装件50灵敏度漂移值84,M,该如何被编程。替代实施例可以包括少于四个或多于四个的变体以用于确定灵敏度漂移值84如何被编程,如以下描述的。
[0062]响应于任务140,查询任务142确定预定的寄存器值是否等于“00”。当预定的寄存器值等于“00”时,过程进行到任务136以计算灵敏度漂移值84,M,以响应于磁强计输出信号30即MAGeY.ACTIVE与MAGwkmw之间的差值。正如上述讨论的,在任务138,该灵敏度漂移值84可以被存储在存储元件78中。然而,当查询任务142确定预定的寄存器值不等于“00”时,过程112继续查询任务144。
[0063]查询任务144确定预定的寄存器值是否等于“01”。当预定的寄存器值等于“01”时,过程控制进行到任务146。在任务146,灵敏度漂移值84,M,被置为I。在任务146之后,过程112继续任务138,使得灵敏度漂移值84被存储在存储元件78中。因此,在此配置中,MEMS器件封装件50将不包括用于信号误差70的图3的灵敏度漂移分量76的补偿特征。然而,当查询任务144确定预定的寄存器值不等于“01”时,过程112继续查询任务148。
[0064]查询任务148确定预定的寄存器值是否等于“10”。当预定的寄存器值等于“10”时,过程控制进行到任务150。在任务150,实时计算子过程被执行以确定灵敏度漂移值84。示例实时计算子过程结合图8在下面描述。然而,在执行实时计算子过程之后,灵敏度漂移值确定过程112继续任务138,使得实时计算子过程的结果,即,一个或多个灵敏度漂移值84可以被存储在MEMS器件封装件50的图3的存储元件78中。
[0065]在查询任务148,当做出预定的寄存器值不等于“10”的确定时,因此通过排除法,它等于“11”。因此,查询任务148的负结果导致过程112继续任务152。在任务152,灵敏度漂移值84,M,未被编程。由此,在任务152之后,灵敏度漂移值确定过程112结束。因此,在任务136、146和150任何当中确定的灵敏度漂移值84在MEMS器件封装件在客户应用中被板安装之前被确定。因此,灵敏度漂移值84受到陀螺仪,尤其是陀螺仪管芯24的图3的陀螺仪电路60的性能的制约。
[0066]在一个实施例中,预定的寄存器值“11”未被编程,使得灵敏度漂移值84可以在客户应用中的板安装之后被编程。因此,与过程112相关联的操作可以适于在基于客户的测试环境中的板安装之后被执行。举例来说,任务126、128、130和132可以在MEMS器件封装件50的板安装之前被执行,其中磁强计管芯22经受一高斯磁场和二高斯磁场以产生MAGmie和MAGPKE_ACTIVE@2e。任务126、128、130和132在MEMS器件封装件50的板安装之后可以被再次重复,其中磁强计管芯22经受一高斯磁场和二高斯磁场以产生MAGP()ST_active@1(;和MAGP()ST_AC;TIVE@2(;。上面使用的下标术语表示板安装前(pre_)或板安装后(post-)而陀螺仪管芯24处于激活模式(可变电流),并且磁强计管芯24经受或者一高斯(IG)或者二高斯(2G)。
[0067]因此,灵敏度漂移值84,M,可以在基于客户的测试环境如下被求解:
[0068]M ^ (MAGpee_active@1g_MAGpee_active@2g) /
[0069]在基于客户的测试环境中确定的一个或多个灵敏度漂移值84,Μ,因此考虑到陀螺仪管芯24的性能以及在板安装之后强加在磁强计管芯22上的应力条件两者。该一个或多个灵敏度漂移值84可以随后被存储在图3的存储元件78中。
[0070]上面陈述的灵敏度漂移值确定过程112提供了用于确定磁强计管芯22的单检测轴的灵敏度漂移值84的描述。在一些实施例中,磁强计管芯22可以能够感测沿着多于一个的轴的磁场,并为每一个轴输出相应的磁强计输出信号。以这样的结构,检测任务128和132可以为磁强计管芯22的每个感测轴执行以便计算多个灵敏度漂移值84,其中每个灵敏度漂移值84与磁强计管芯22的其特定感测轴相关联。因此,图3的灵敏度漂移值84的修整参数72可以包括多个灵敏度漂移值84,由图3中的X、Y、Z轴表示。
[0071]图8显示了结合图7的灵敏度漂移值确定过程112的任务150执行的实时计算子过程160的流程图。子过程160可以在图5的测试环境106内的基于工厂的测试期间被执行。根据实时计算子过程160,灵敏度漂移值84将被确定并存储在存储元件78中。然而,灵敏度漂移值84将受到陀螺仪管芯24的性能的制约,灵敏度漂移值84将基于图3的可变电流86变化,并且灵敏度漂移值84将随着可变电流86而变化。
[0072]实时计算子过程160开始于任务162。在任务162,磁强计管芯22被激活,即置于操作状态94,而陀螺仪管芯24被去激活,即置于非操作状态96 (在图4中所示的状态图90中的0-1)。
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