CN104641242B - 一种提供加速度计量的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供测量加速度的技术和机制。在一个实施例中，一个微机电加速计包括磁体、质量块和用于悬挂质量块的第一支撑梁部分和第二支撑梁部分。基于磁体和第一支撑梁部分和第二支撑梁部分传导的电流，第一支撑梁部分和第二支撑梁部分的谐振频率特性指示了质量块的加速度。在另一实施例中，微机电加速计进一步包括第一导线部分和第二导线部分。第一导线部分和第二导线部分均耦合到质量块，并进一步耦合到各自的锚，以用于第一导线部分和第二导线部分间的信号交换。第一导线部分和第二导线部分提供了质量块的偏移。

Description

一种提供加速度计量的方法、装置和系统
背景
1.技术领域
该公开通常涉及计量装置，且更具体地涉及加速计。
2.背景技术
最近微机电系统(MEMS)技术领域的进步使得小尺寸的微机电组件例如微传感器和微驱动器，整合到许多电子设备中成为可能。
并且，手持电子设备经常使用加速计提供方位和加速度信息。例如，这些手持电子设备包括移动电话、游戏控制器、手持计算设备、平板计算机、移动设备、数码相机、导航系统和类似使用方位和/或加速度信息改进用户互操作以及为诸如健康监测和情景感知等广大不同的应用提供数据的方面。
附图说明
本发明不同的实施例通过示例方式说明，但并不限制于附图的内容，其参照附图且其中：
图1A和1B分别是说明了依据实施例的用于测量加速度的系统的元素的框图。
图2A和2B分别是说明了依据实施例的加速计的元素的框图。
图3是说明了依据实施例的加速计的元素的框图。
图4是说明了依据实施例的加速计的元素的框图。
图5是说明了依据实施例的加速计的元素的框图。
图6A至6I是说明了依据实施例的制造一个加速计方法的元素的框图。
图7是说明了依据实施例的测量加速度的方法的元素的流程图。
图8是说明了依据实施例的加速计的元素的电路图。
图9A、9B是说明了依据实施例的加速计的各个操作特性曲线图。
图10是说明了依据实施例的用于测量加速度的计算系统的元素的框图。
具体实施方式
在如下的描述中，为了以清晰准确的方式说明本发明公开的一个或多个方面，附图可能不必是依比例的并且部分特征某种程度上是以示意图方式显示。描述和/或说明的相关于一个方面的特征可以以相同或相近的方式用在其他的一个或多个方面，和/或结合或者替代本公开技术的其他方面的特征。
依据实施例的加速计包括一个或多个永磁体或电磁体，悬挂在一个或多个梁结构的检验质量块(proofmass)上——这里不同的也指的是“支撑梁部分”或简单地“支撑梁”——每一个至少部分地提供了各自的导电通路。当随时间变化的信号应用到这样的导电通路时，产生谐振频率特性。当检验质量块经历加速度时，在谐振频率上产生各自变化。在实施例中，加速计还进一步包括偏移导线用于在检验质量块上产生偏移力。该偏移力可以利用在多个方面，例如，贡献在改进加速计的灵敏度、改进加速计校准和/或允许更小的加速计几何形状。
现在转向不同实施例的某些方面，图1A是说明按照实施例测量加速度的系统100的元素的俯视图。系统100包括加速计150和检测器逻辑155。该检测器逻辑155用于感知加速计150的操作和基于此感知操作确定加速度的一个或多个特性。
在实施例中，加速计150包括一个或多个磁体——以一个说明性的永磁体112为代表——一个作为惯性块的检验质量块102，和用于悬挂检验质量块102到一个包括一个或多个磁体的层上的支撑结构。作为例证性的而非限制性的，此支撑结构可包括耦合在检验质量块102和加速计150的锚110a之间的支撑梁108a，和/或耦合在检验质量块102和加速计150的锚110b之间的支撑梁108b。依据不同的实施例，加速计150可包括任意各种各样的附加的或可选的支撑结构用于悬挂检验质量块102。磁体112的磁极的放置仅仅用作说明，且在实施例中没有限定。
例如，除了为悬挂检验质量块102提供机械支撑外，锚110a、110b可以为支撑梁108a、108b提供导电性。作为例证性的而非限制性的，支撑梁108a、108b至少部分地为电信号提供导电通路——例如随时间变化信号——为在锚110a和锚110b之间交换提供导电通路。在实施例中，电信号至少在第一方向上，例如沿所示的X维度，穿过永磁体112产生的磁场。电信号可进一步地通过检验质量块102传导，尽管某些实施例不限制在这一点上。至少部分地由于磁场，导电通路会有一个关联的谐振频率特性。穿过磁场的电流给予传输电流的结构一个机械力。如果电流和机械力靠近结构的机械谐振频率，导电通路将展现一个关联的谐振频率特性。
支撑梁108a、108b可能会受激发，例如，被来自包括在或耦合到检测器逻辑155的电流源(未显示)中的脉冲电流激发，结果使得他们有谐振频率。例如，支撑梁108a、108b可能传输有电流，并且电流的周期近似为几毫秒到数十毫秒-例如大约5ms到20ms。支撑梁108a、108b受此激发后，检测器逻辑155可检测到几百毫秒的支撑梁108a、108b的谐振特性。在实施例中，检测器逻辑155的锁相环路(PLL)或其他这样电路测量支撑梁108a、108b的振动频率。
在实施例中，检测器逻辑155可在激发一个或多个支撑梁和测量此一个或多个支撑梁的谐振间转换。例如，检测器逻辑155可包括切换电路，用于有选择地启动各种不同的支撑梁组合用于激活和/或谐振测量-例如，包括每隔一段时间周期性地取样谐振频率。支撑梁激活和/或取样间的特定切换机制并不限制在特定的实施例。
谐振频率的变动可以相关于加速计磁场。实际中和依赖于应用，谐振频率的变动可以直接用作加速计的一个值，或者可以建立一个相关性-例如使用一个查找表，或者任何其他合适的校准技术。值得指出的，频率的特定变动将依赖于系统100的结构特征，包括梁宽度、厚度、长度和材料，和质量块重量还有测量的加速度。
在运行中，由于检验质量块102经受加速度——例如由于嵌入加速计150的装置的运动——导电通路的谐振频率将会变化。例如，所示的支撑梁108a、108b的配置中，谐振频率趋于与加速度沿X维度线性变化。然而，由于X维度加速度在支撑梁108a、108b中的一个产生张力，并且在支撑梁108a、108b中的另一个产生压缩，效果是相对于在Y维度(或者Z维度)上的加速度要小。
相比之下，检验质量块102沿Y维度(或者Z维度)加速，在支撑梁108a、108b两个中产生张力，改变它们的弹性特性。因而，加速计150相对于X维度加速度，对Y维度和/或Z维度加速度更敏感。然而，由于加速计150的配置，谐振频率趋向于与Y维度和/或Z维度加速度非线性变化。
为了处理某些类型加速度的非线性敏感度，加速计150更进一步包括多个导线，每一个导线耦合到检验质量块并与各自的锚灵活耦合，多个导线便于检验质量块102的偏移。作为例证性的而非限制性的，加速计150包括偏移导线118a，偏移导线118a耦合到检验质量块102并灵活耦合到锚120b。附加的或可选的，加速计150包括偏移导线118b，偏移导线118b耦合到检验质量块102并与锚120b灵活耦合。偏移导线118a、118b均悬挂在磁体112的上方-例如，其中偏移导线118a、118b各自延伸至磁体112的一个表面，和/或各自向磁体112的磁极偏移。图1B说明了该配置的侧视图。例如，偏移导线118a、118b与锚120a、120b各自的灵活耦合，可以带有一个或多个弹簧结构(被不同的阴影代表)。根据不同的实施例，可以为加速计150提供各种各样附加的或可选的偏移导线。
例如除了为在磁体112上方悬挂偏移导线118a、118b提供机械支撑外，锚120a、120b，可以为偏移导线118a、118b提供电气连接。作为例证性的而非限制性的，偏移导线118a、118b至少部分地为电信号提供导电通路——例如直流电信号或直角、三角或其他周期性的波信号——电信号在锚120a、120b之间被交换。在实施例中，在锚120a、120b之间被交换的电信号穿过磁体112产生的磁场，例如，至少部分沿X维度。电信号进一步可以通过检验质量块102传导，尽管某些实施例不限制在这一点上。由锚120a、120b传导的电流和由磁体112产生的磁场间的相互作用的结果是偏移导线118a、118b在检验质量块102上产生了一个作用力，例如，其中的作用力沿Y维度。
图2A是依据实施例说明加速计200元素的俯视图。例如，加速计200可用于提供加速计150的部分或全部功能。
在实施例中，加速计200包括磁体220、225——例如，永磁体——，作为惯性块的检验质量块210，和用于悬挂检验质量块210到一个包括磁体220、225的层上的支撑梁230、232、234、236。作为例证性的而非限制性的，支撑梁230、232、234、236互相独立地耦合到检验质量块210，其中支撑梁230、232、234、236更进一步各自耦合到加速计200的锚240、242、244、246。依据不同的实施例，加速计200可包括任意的各种各样的附加的或可选的支撑结构用于悬挂检验质量块210。
例如，除了为悬挂检验质量块210提供机械支撑外，锚240、242、244、246可为各个支撑梁230、232、234、236提供导电性。图2B是说明该配置的侧视图。在实施例中，支撑梁230、232、234、236不同配对的每个至少部分地提供各自的导电通路。作为例证性的而非限制性的，支撑梁230、232为第一信号在锚240、242间的转换，提供一个导电通路。附加的或可选的，支撑梁234、236为第二信号在锚244、246间的转换，提供另一个导电通路。基于此信号，可以执行一些或全部导电通路的谐振频率分析——例如，由检测器逻辑150或相似的工具——以便评估检验质量块210的加速经历。
关于这里讨论的加速计150，加速计200在特定方向可展现出加速度的非线性敏感度——例如，包括所示的沿Y维度的方向。为了处理该非线性，加速计200更进一步包括偏移导线250、252、254、256，每一个导线互相独立地耦合到检验质量块210，并且偏移导线250、252、254、256各自更进一步灵活耦合到锚260、262、264、266。偏移导线250、252、254、256均悬挂在磁体112的上方，例如，其中一个或多个偏移导线250、252、254、256沿Y维度偏移加速计200的X维度中间线。例如，该偏移量大于相关联的一个支撑梁230、232、234、236的相对应的偏移量。
例如，偏移导线250、252、254、256的灵活连接结构270、272、274、276每一个可包括一个或多个弹簧结构，比如线圈和/或波纹。灵活连接结构270、272、274、276允许偏移导线250、252、254、256随着检验质量块210移动，同时减少加速计200加速敏感度的损失-例如锚260、262、264、266各自为偏移导线250、252、254、256提供导电性。作为例证性的而非限制性的，偏移导线250、252至少部分地为锚260、262之间交换的电信号提供导电通路，并且/或者偏移导线254、256至少部分地为锚264、266之间交换的电信号提供导电通路。
在实施例中，在锚260、262之间被交换的电信号穿过磁体220产生的磁场-例如，包括至少部分沿X维度穿过磁场的信号。可选的或附加的，在锚264、266之间被交换的电信号相似地穿过磁体225产生的磁场。在锚260、262、264、266之间被不同交换的一些或全部电信号可进一步通过检验质量块210传导，尽管某些实施例不限制在这一点上。在实施例中，由偏移导线250、252、254、256传导的电流和由磁体220、225产生的一个或两个磁场之间的相互作用的结果是偏移导线250、252、254、256在检验质量块210上产生了一个作用力-例如，其中的作用力是沿Y维度。
依据实施例，图2A中的箭头代表不同的支撑梁230、232、234、236和偏移导线250、252、254、256传导的信号方向，其中磁体220、225具有各自相同的磁极——例如北极——相同的指向所示的Z维度。在实施例中，每个偏移导线250、252、254、256各自传导一个直流信号(或可选的直角、三角或其他周期性的波信号)，其中偏移导线250、252、254、256的每个箭头代表信号间的相关关系，例如，包括实时展现偏移导线250、252、254、256中任意点的电流的相对方向。可选的或附加的，每个支撑梁230、232、234、236可传导一个各自的交流信号或其他随时间变化信号，其中支撑梁230、232、234、236的箭头代表交流信号间的相位关系，例如包括实时展现支撑梁230、232、234、236中任意点的电流的相对方向。
在实施例中所有的偏移导线具有相同的几何形状，并且传导相似的电流强度，检验质量块210受到的结果力的大小F由以下公式代表：
F＝N(iL×B) (1)
其中N是偏移导线的总数量，L是每个偏移导线的长度，i是由每个偏移导线传导的电流，以及B是每个此偏移导线处的磁感应强度。
图2B是加速计200的侧视图，说明磁体220、225的侧面和其与支撑梁232、236的关系(支撑梁230、234在该视图下不可见)。值得指出的，说明中的距离和厚度并不是必须按比例的。实施例中，磁体220、225厚度大约是在100-300μm之间，并且在X和Y维度是大约100和1000μm之间。作为例子，它们可由钐钴合金制成。钕铁硼磁体也可在相似应用的实施例找到。通常地磁场强度在0.1-0.4T范围内。
在实施例中，梁厚度近似在2和20μm间、宽度在4-30μm间和长度在200-2000μm间。检验质量块在20-400μg范围内。磁体和上面覆盖的梁间的距离大约在5和50μm之间。电路的驱动电流在1-20mA的范围内。值得指出的，这些尺寸是可变化的，并且结果的振动频率特征取决于特定的设计选择。
图3是按照实施例说明加速计300元素的俯视图。例如，加速计300可用于提供加速计150的部分或全部功能。
在实施例中，加速计300的某些组件安装配置与加速计200相应的组件相似。例如，加速计300包括磁体320、325，检验质量块310和支撑梁330、332、334、336，功能上分别对应于磁体220、225，检验质量块210和支撑梁230、232、234、236。加速计300进一步包括锚340、342、344、346，功能上分别对应于锚240、242、244、246。
关于这里讨论的加速计150，加速计300在特定方向可展现出加速度的非线性敏感度——例如，包括所示的沿Y维度的方向。为了处理该非线性，加速计300更进一步包括偏移导线350、352、354、356，锚360、362、364、366和灵活连接结构370、372、374、376，功能上分别对应于偏移导线250、252、254、256，锚260、262、264、266和灵活连接结构270、272、274、276。
与加速计200相比，加速计300代表了供选择的磁极和电信号放置，以获得与提供的检验质量块210相似的检验质量块偏移。图3中的箭头代表由不同的支撑梁330、332、334、336和偏移导线350、352、354、356传导的电流的方向，该实施例中磁体320、325被配置为沿所示Y维度具有各自相反排列的磁轴。在实施例中，偏移导线350、352、354、356各自传导一个直流信号(或可选的直角、三角或其他周期性的波信号)，其中偏移导线350、352、354、356的每个箭头代表实时的任意点的电流方向。可选的或附加的，每个支撑梁330、332、334、336可传导一个各自的交流信号或其他随时间变化信号，其中支撑梁330、332、334、336的箭头代表交流信号间的相位关系，例如包括实时展现支撑梁330、332、334、336中任意点的电流的相对方向。
图4是依据实施例说明加速计400元素的俯视图。其中加速计400的某些组件安装配置与加速计200相应的组件相似。
加速计400包括磁体(未显示)，检验质量块410和耦合到其的支撑梁430、432、434、436，和各自耦合到支撑梁430、432、434、436的锚440、442、444、446。为了提供检验质量块410的偏移，加速计400更进一步包括偏移导线450、452、454、456，锚460、462、464、466和灵活连接结构470、472、474、476，其中功能上分别对应于偏移导线250、252、254、256，锚260、262、264、266和灵活连接结构270、272、274、276。
与加速计200相比，加速计400代表了供选择的磁极和电信号放置，以获得与提供的检验质量块210相似的检验质量块偏移。图4中的箭头代表由不同的支撑梁430、432、434、436和偏移导线450、452、454、456传导的电流的方向，该实施例中磁体420、425都被配置为沿所示Y维度具有各自相同排列的磁轴。在实施例中，偏移导线450、452、454、456各自传导一个直流信号(或可选的方波、三角波或其他周期性的波信号)，其中偏移导线450、452、454、456的每个箭头代表实时的任意点的电流方向。可选的或附加的，每个支撑梁430、432、434、436可传导一个各自的交流信号或其他随时间变化信号，其中支撑梁430、432、434、436的箭头代表交流信号间的相位关系——例如包括实时展现支撑梁430、432、434、436中任意点的电流的相对方向。
图5是依据实施例说明加速计500元素的俯视图。其中加速计500的某些组件安装配置与加速计200相应的组件相似。加速计500包括磁体(未显示)，检验质量块510和耦合到其的支撑梁530、532、534、536，和各自耦合到支撑梁530、532、534、536的锚540、542、544、546。为了提供检验质量块510的偏移，加速计500更进一步包括偏移导线550、552、554、556，其耦合到检验质量块510和灵活耦合到加速计500的锚560、562、564、566。
加速计500说明性的实施例中，检验质量块510具有剖面“I”和颈状部分，剖面“I”整个宽度L1、整个高度L4，颈状部分宽度L2、高度L3。作为例证性的而非限制性的，L1、L2、L3和L4各自近似是3300μm、700μm、300μm和1790μm——例如其中每个支撑梁530、532、534、536的长度近似在1000μm到1500μm之间。
在此实施例中，例如，用于加速计500的0G加速度的支撑梁谐振频率基线近似是16000Hz。附加的或可选的，当加速计500低于0.1G加速度时，此谐振频率对加速度的敏感度近似是0.18Hz/m/s2。该敏感度随加速计500的附加的加速度变化，例如，其中当加速计500低于1G加速度时，敏感度近似是1.7Hz/m/s2；当加速计500低于2G加速度时，敏感度近似是7Hz/m/s2。
在实施例中，一个近似14mA的偏移电流会对检验质量块510产生1G的偏移。附加的或可选的，一个近似28mA的偏移电流会产生2G的偏移并且/或者一个近似100mA的偏移电流会产生8G的偏移。上述操作特性仅是实施例的说明，并会根据实施例间的特定实现的几何形状和/或装置的配置情况发生变化。
图6A至6I说明依据实施例制造一个加速计的过程的元素。原则上，说明分层可以变化。例如，可以穿插附加的层次，包括电介质、功能层和为通用衬底上的其他微电子设备服务的其他装置。同样地，尽管与实施例一致，某些说明分层(例如位于加速计组件下面的分层)可出现或可不出现在设备中。
图6A说明了支撑设备的衬底602，其可以是一个铜板或其他包括但不限于玻璃或有机材料的衬底。对于无焊内建层技术(BBUL)应用，可以使用任何适合该技术的衬底。薄金属层604覆在衬底602的上面。绝缘体粘合层606构成在604上面。薄衬底层608可选地放置在绝缘体粘合层606上面。该层为磁体610提供了一个相对牢固的衬底，但并不是必须的。磁体610是可选择放置在绝缘体粘合层606上。相似地，管芯612是可选地放置在邻近的粘合磁体610。该管芯612可包括控制和/或检测器电路系统例如电源、开关、锁相环路、差分放大器和/或其他用于控制和询问加速计的相关电路系统。值得指出的，管芯612可包括所有的电路或者不含任何电路系统，并且可包括其他用于执行其他功能的电路。
值得指出的，在基于芯片的系统的实施例中，管芯612包括处理器、内存、通信电路等等。虽然说明的是一个单一的管芯612，相同区域的硅片中可以不包括或包括一个或多个管芯。
图6B所示，例如通过干膜压膜，绝缘层614放置在磁体610和管芯612上面，并通过压缩充分地压平。例如，该绝缘层614可以是有机绝缘薄膜。在绝缘层614上方放置有一个或多个导电层，并用导电轨迹616说明。在实施例中，由轨迹层616表示的一个或多个导电层会集成部分或全部的检验质量块、支撑梁、偏移导线、灵活连接结构(用于耦合偏移导线到各自的锚/电气连接)和设备上的其他导电要素。值得指出的，该层通常是金属层，但可以是任何导电材料。例如，可以是使用半加成法工艺喷镀或电镀的。通路孔618可以是钻孔或者如图6C所示另外在轨迹层616上装配的。
如图6D，另一附加的绝缘层620同614层相似，层压在轨迹层616上面。金属层622，例如包括薄板保护网格624和电触头626，放置在绝缘层620的上方(图6E)。通常，薄板保护网格需要锚固到下方结构中的不被加速计结构占用的若干位置点。
例如，光刻胶层628被旋涂应用(图6F)。覆在加速计结构上面的区域630，或者避开光刻胶，或者移除该部分的光刻胶。该区域提供通达网格624和加速计结构的通道，而硅片的其他部分是受保护的。
部分非功能性的绝缘层614和620是被蚀刻的或另外处理为去除它们以便支撑梁、偏移导线和检验质量块可以如上所述的自由振动(图6G)。在实施例中使用氧等离子法，尽管其他材料去除方法也可以使用。
例如，光刻胶层628由脱胶过程去除。可使用湿化学方法。或可选地，使用干式工艺(图6H)例如等离子去胶法。然后结果包再覆盖薄有机层(或其他合适的绝缘层)632，并完成封装(图6I)。在该操作中，薄板保护网格624保护和实现了加速计的活动部分与层板的分隔。之后，铜衬底602可以移除(未显示)。
图7说明了依据实施例测量加速度的方法700的元素。例如，方法700可由或基于涵盖加速计150部分或全部功能的加速计操作执行。在实施例中，方法500由包括检测器逻辑155部分或全部功能的电路系统执行。
在实施例中，方法700包括在710，接收指示加速计偏移的第一输入。第一输入指定了或者指示了由加速计的第一导线部分和第二导线部分施加在加速计块——例如检验质量块——上的力。例如，该力可能由加速计磁场和第一导线部分和第二导线部分传导的信号间的电磁交互施加。
在实施例中，在710接收的第一输入包括第一导线部分和第二导线部分传导的信号。可选地，第一输入还包括指定此类信号的一个或多个特征的信息，例如，包括电流强度。可选的或附加的，第一输入还包括指定由于此类信号施加于块的力的一个或多个特征的信息，例如，包括大小和/或方向。
方法700进一步包括在720，接收第二输入，该第二输入指示了加速计的第一支撑梁部分和加速计的第二支撑梁部分的谐振频率。在实施例中，块悬挂于第一支撑梁部分和第二支撑梁部分。由第二输入指示的谐振频率基于磁场和随时间变化的信号，该随时间变化的信号由第一支撑梁部分和第二支撑梁部分传导而力施加于块上。
在实施例中，在720接收的第二输入包括由第一支撑梁部分和第二支撑梁部分传导的随时间变化的信号。可选地，第二输入还包括指定该随时间变化的信号的一个或多个特征的信息。可选的或附加的，第二输入还包括明确谐振频率的信息。例如，谐振频率的检测通过PLL电路实现，例如通过适用于多种不同实施例执行的常规技术。
基于接收到的第一和第二输入，方法700包括在730，估算块的加速度。作为例证性的而非限制性的，估算730包括确定一个或多个值，这些值指定了对应于第二输入指定的谐振频率的加速度的大小和/或方向。例如，基于第二输入，搜索查找表或其他参考信息以识别一个或多个值。例如，此类参考信息可代表加速计的敏感度响应简档，其可能是在初始测试和/或校正的过程中产生。某些实施例并不限制于此类参考信息如何进行先验以便可在方法700中使用。
在实施例中，730的估算包括识别偏移组件，该偏移组件对应于第一输入指示的作用力。例如，基于第一输入，搜索查找表或其他参考信息以识别指定偏移组件的大小和/或方向的一个或多个值。如上面提到的，某些实施例并不限制于此参考信息如何进行先验以便可在方法700中使用。
在实施例中，方法700包括在740，产生代表估算的加速度的信号。例如，740产生的信号可以提供给任何种类的软件和/或硬件应用，以便展现检测的加速度的展现，比如在包括加速计和视频显示器的装置的触摸屏或其他视频显示器上更新该装置的方向和/或位置的表示。
根据不同的实施例，检验质量块的偏移可以用多种技术和/或机制补充。例如，差分的偏移可通过应用随时间变化的周期性的信号到成对偏移导线来实现，该信号可是方波(或三角波)，偏移导线至少部分地提供了导电通路。作为例证性的而非限制性的，成对的偏移导线250、252在引导第一电流电平对检验质量块210施加a+1G的等价力(例如在-Y方向)和引导第二电流电平对检验质量块210施加a-1G的等价力(例如在+Y方向)之间连续交替。可执行梁谐振的第一估算用于第一系统状态(例如第一时间或时间周期)，该状态包括被用于+1G等价力的第一电流电平偏移的检验质量块。可执行梁谐振的另一个估算用于第二系统状态(例如第二时间或时间周期)，该状态包括被用于-1G等价力的第二电流电平偏移的检验质量块。假定第一和第二偏移电流电平(和/或对应偏移力)和估算的谐振频率，可执行基于时间的差分偏移分析用于计算检验质量块加速度的方向和/或大小。
差分的偏移可用于增加敏感度和/或区分正的和负的加速度。如图9A所示的图形900，在小的加速度大小，在加速计中对此加速度变化的高敏感度可通过参考下面的公式表示的差分频率fdiff实现：
fdiff＝f(+Nbias)-f(-Nbias)， (2)
其中f(+N bias)是检验质量块低于+N bias偏移力时检测的谐振频率，f(-Nbias)是检验质量块低于-N bias偏移力时检测的谐振频率。在图9A中，N等于1G。
相比之下，如图9B中所示图形910，在大的加速度大小，在加速计中对此加速度变化的高敏感度可通过参考下面的公式表示的频率favg实现：
favg＝1/2{f(+Nbias)-f(-Nbias)}。 (3)
某些实施例从例如fdiff的差分谐振频率和例如favg的平均谐振中选择，例如，选择应用特定的公式估算730。在实施例中，如此的选择基于一个或多个测试条件，例如包括一个或多个的f(+N bias)、f(-N bias)、fdiff和favg与各自的阈值的对比。作为例证性的而非限制性的，如果这样的一个或多个测试条件指示加速度大于或等于某一阈值水平，比如1G，fdiff可用于确定加速度的方向和大小。可选地，如果这样的一个或多个测试条件指示加速度小于某一阈值水平，比如1G，fdiff可用于确定加速度的方向，并且favg可用于确定加速度的大小。
图8说明了用于减少振荡(ringing)的RC延迟电路800的元素，该振荡由检验质量块偏移引起。例如，RC延迟电路800可用于涵盖加速计150部分或全部功能的加速计。例如，RC延迟电路800包括在不同电平的DC电流间轮换的电流源I(t)810，DC电流至少部分地由例如检验质量块102、检验质量块210或类似的加速计的检验质量块PM830传导。振荡也可以通过电流源I(t)810提供斜波信号(例如三角波)消除。
在实施例中，PM830根据其预期用途可有一个过度高的Q因子作为加速计的惯性质量。相应的，当PM830的偏移中出现大的阶跃变化时，PM830易于出现振荡。为了减少振荡，RC延迟电路800包括相互并联的电阻器R1 820和电容器C1 840，例如，包括PM830和R1 820的电路分支包括一对偏移导线。作为例证性的而非限制性的，R1 820的电阻值0.1-10Ω，并且电容器C1 840电容为1nF到100μF。由于这样的阻抗，RC延迟电路800可以平滑PM830偏移中的阶跃变化，从而减少了例如在差分偏移过程中的振荡。
图10说明了与一个或多个实施例实现相关或在其中实现一个或多个实施例的通用设备或系统1000的元素。在一些实施例中，图10中所示的通用设备或系统1000包括便携式的或手持电子和/或计算设备。此类电子和/或计算设备包括笔记本电脑、移动设备、智能手机、游戏设备、平板电脑、网络设备和/或其他设备。在示例中，设备或系统1000包括显示装置1020、扬声器1030、麦克风1040、摄像机1050、输入设备1060、存储器1070、图形处理器1075、系统集成芯片(SoC)1080、与上述各种实施例相同的加速计1085、通信模块1090和天线1095。设备1000还包括总线1097和/或其他互联装置用于在设备1000的不同组件间连接和通信信息。
在一些实施例中，显示装置1020配置成为用户显示信息，可能包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器，或其他平板显示器，或使用阴极射线管(CRT)。扬声器1030、麦克风1040和摄像机1050配置为创建、捕捉和输出音频和视频内容，这些可能由一个或多个处理器(例如，在SoC1080内)处理并存储在与设备1000关联的存储设备中。输入设备1060包括字母数字和其他键，并可通过键盘、触摸屏或者其他可比的输入装置输入。麦克风1040和摄像机1050被配置为从用户或其他相关的设备或系统接收输入(信息、命令选择等)。通过一个或多个输入设备1060接收的输入信息可被例如总线1097传送到SoC1080的处理器用于进一步的处理。另一种类型的输入设备1060包括光标控制装置，例如鼠标、追踪球或光标方向键用于传送方向信息和命令选择到SoC1080并控制光标在显示装置1020上移动。
设备1000的存储器1070可以是连接到总线1097的动态存储设备，并配置为存储信息和用于SoC1080的处理器和/或设备1000关联的其他处理器(或计算单元)执行的指令。存储器1070也可用于在处理器执行指令过程中存储临时变量或其他中间信息。部分或所有的存储器1070可以实现为双列直插内存模块(DIMMS)和一个或多个下述类型的存储器：静态随机存取存储器(SRAM)、突发式SRAM或同步突发式SRAM(BSRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、快速页面模式的DRAM(FPM DRAM)、增强DRAM(EDRAM)、扩充数据输出随机存储器(EDORAM)、扩充数据输出DRAM(EDODRAM)、突发式扩充数据输出DRAM(BEDO DRAM)、增强DRAM(EDRAM1)、同步DRAM(SDRAM)、JEDECSRAM、PC1OO SDRMA、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、直接Rambus DRAM(DRDRAM)、铁电RAM(FRAM)或任何其他类型的存储器装置。设备1000还包括连接到总线1097的只读存储器(ROM)和/或其他此类的静态存储，并配置为存储静态信息和用于SoC1080的处理器和/或设备1000关联的其他处理器(或计算单元)执行的指令。设备1000的此类存储装置包括磁盘、光盘或闪存装置，并连接到总线1097用于存储信息和指令。
在一些实施例中，SoC1080是设备1000的核心处理或计算单元的一部分，并根据实施例被配置为接收和处理输入数据和指令，提供输出和/或控制设备1000的其他组件。SoC1080包括微处理器、内存控制器、内存和外围组件。微处理器进一步包括高速缓冲存储器(例如，SRAM，同SoC1080的存储器一起作为存储器层级中的一部分用于存储指令和数据)。微处理器还包括一个或多个逻辑模块，例如现场可编程门阵列(FPGA)或其他逻辑阵列。SoC1080的微处理器和存储器间的通信因存储器控制器(或芯片)而促进，其还促进了与外围组件的通信，例如计数器、实时定时器和来电复位发生器。SoC1080还包括其他的组件，包括但不限于，定时源(例如振荡器和锁相环路)、稳压器和电源管理电路。
在一些实施例中，设备1000配置为直接或使用通信模块1090通过一个或多个网络与其他设备或系统通信。通信模块1090包括在其中实现的必须的和典型的硬件、软件和/或固件模块，例如调制器、解调器、基带转换器、信道编码器和/或其他组件，使得设备1000能够无线通信。因此通信模块1090通过一个或多个天线1095，能够以射频(RF)信号方式无线传输和接收数据和信息。在一些实施例中通信模块1090设计和配置为支持基于一个或多个通信标准和协议的通信，包括但不限于Wi-Fi、Wi-Gi、蓝牙、GSM、CDMA、GPRS、3G或4G(例如WiMAX、LTE)移动电话标准、无线USB、卫星通信和无线LAN。附加的或可选的，通信模块1090也被配置为有线的通信，例如基于以太网协议，并同样地连接到设备1000合适的网络接口。
在一个方面，装置包括微机电加速计，微机电加速计包括质量块、产生磁场的磁体、第一支撑梁部分和第二支撑梁部分，每个支撑梁部分传导随时间变化的信号，该信号沿第一维度穿过磁场，其中随时间变化的信号的谐振频率基于该磁场，并且其中质量块悬挂于第一支撑梁部分和第二支撑梁部分。微机电加速计还包括第一导线部分和第二导线部分，第一导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第一锚，第二导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第二锚，其中第一锚和第二锚通过第一导线部分和第二导线部分交换第一信号，其中基于第一信号和磁场、第一导线部分和第二导线部分在质量块上产生沿着垂直于第一维度的第二维度方向的作用力。
在一个实施例中，第一信号包括直流信号。在另一个实施例中，第一导线部分通过弹簧灵活耦合到第一锚。在另一个实施例中，弹簧结构包括线圈或波纹。在另一个实施例中，该装置进一步包括检测器逻辑，该检测器逻辑接收指示微机电加速计偏移的第一输入，其中第一输入指示了作用力；该检测器逻辑接收指示谐振频率的第二输入；基于第一输入和第二输入，该检测器逻辑估算质量块的加速度，并产生代表该估算加速度的信号。
在另一个实施例中，第一信号包括周期性的波信号，其中检测器逻辑基于第一输入和第二输入估算加速度，包括检测器逻辑估算差分谐振频率和平均谐振频率之一。在另一个实施例中，检测器逻辑进一步在差分谐振频率和平均谐振频率之间选择用于估算加速度，其中检测器逻辑基于第一输入和第二输入进行选择。在另一个实施例中，微机电加速计包括第二磁体、第三支撑梁部分和第四支撑梁部分、第三导线部分和第四导线部分，第三导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第三锚，第四导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第四锚。在另一个实施例中，该装置进一步包括延迟电路，延迟电路包括耦合到检验质量块的电阻器和电容器，延迟电路用于减少检验质量块的振荡。
在另一个方面，系统包括微机电加速计，微机电加速计包括质量块、产生磁场的磁体、第一支撑梁部分和第二支撑梁部分。每个支撑梁部分传导一个随时间变化的信号，该信号沿第一维度穿过磁场，其中随时间变化的信号的谐振频率基于该磁场，并且其中质量块悬挂于第一支撑梁部分和第二支撑梁部分。微机电加速计还包括第一导线部分和第二导线部分。第一导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第一锚，第二导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第二锚，其中第一锚和第二锚在第一导线部分和第二导线部分传输第一信号，其中基于第一信号和磁场、第一导线部分和第二导线部分在质量块上产生一个沿着垂直于第一维度的第二维度方向的作用力。系统进一步包括一个耦合到微机电加速计的触摸屏显示装置，该触摸屏显示装置在用户显示器中提供了检验质量块的加速度的信息。
在一个实施例中，第一信号包括直流信号。在另一个实施例中，第一导线部分通过弹簧结构灵活耦合到第一锚。在另一个实施例中，弹簧结构包括线圈或波纹。在另一个实施例中，微机电加速计进一步包括检测器逻辑，该检测器逻辑接收指示微机电加速计偏移的第一输入，其中第一输入指示了作用力；该检测器逻辑接收指示谐振频率的第二输入；基于第一输入和第二输入，该检测器逻辑估算质量块的加速度，并产生代表该估算加速度的信号。
在另一个实施例中，第一信号包括周期性的波信号，其中检测器逻辑基于第一输入和第二输入估算加速度，包括检测器逻辑估算差分谐振频率和平均谐振频率之一。在另一个实施例中，检测器逻辑进一步在差分谐振频率和平均谐振频率之间选择用于估算加速度，其中检测器逻辑基于第一输入和第二输入进行选择。在另一个实施例中，微机电加速计包括第二磁体、第三支撑梁部分和第四支撑梁部分、第三导线部分和第四导线部分。第三导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第三锚，第四导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第四锚。在另一个实施例中，微机电加速计进一步包括延迟电路，延迟电路包括耦合到检验质量块的电阻器和电容器，延迟电路用于减少检验质量块的振荡。
在另一个方面，制造微机电加速计的方法包括放置第一磁体到衬底上，将第一绝缘层覆盖在第一磁体上，并在第一绝缘层上形成一个或多个传导层。一个或多个传导层包括质量块、第一支撑梁部分和第二支撑梁部分、第一导线部分和第二导线部分，第一导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第一锚，第二导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第二锚。该方法进一步包括移除第一绝缘层中的一部分，移除的部分邻近质量块、第一支撑梁部分、第二支撑梁部分、第一导线部分和第二导线部分中的每一个，其中第一绝缘层中的一部分移除后，质量块悬挂于第一支撑梁部分和第二支撑梁部分，并响应微机电加速计的加速度可移动。
在一个实施例中，第一导线部分通过弹簧结构灵活耦合到第一锚。在另一个实施例中，弹簧结构包括线圈或波纹。在另一个实施例中，该方法进一步包括放置包括检测器逻辑的管芯到衬底上，检测器逻辑接收指示微机电加速计偏移的第一输入，其中第一输入指示了作用力；该检测器逻辑接收指示谐振频率的第二输入；基于第一输入和第二输入，该检测器逻辑估算质量块的加速度，并产生代表该估算加速度的信号。在另一个实施例中，该方法进一步包括放置第二磁体到衬底上，其中一个或多个传导层进一步包括第三支撑梁部分和第四支撑梁部分，第三导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第三锚，第四导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第四锚。
在另一个实施例中，该方法包括接收指示加速计偏移的第一输入，该加速计包括第一磁体、质量块、第一支撑梁部分、第二支撑梁部分、第一导线部分和第二导线部分，第一导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第一锚，第二导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第二锚，其中质量块悬挂于第一支撑梁部分和第二支撑梁部分，其中第一锚和第二锚交换第一信号，并且其中基于第一信号和磁体的磁场、第一导线部分和第二导线部分在质量块上产生一个作用力，其中第一输入指示了作用力。该方法进一步包括接收指示第一支撑梁部分和第二支撑梁部分谐振频率的第二输入，该谐振频率基于磁场和随时间变化的信号，随时间变化的信号通过第一支撑梁部分和第二支撑梁部分传导，同时该作用力施加在质量块上。该方法进一步包括基于第一输入和第二输入，估算质量块的加速度，并产生代表该估算加速度的信号。
在一个实施例中，第一信号包括直流信号。在另一个实施例中，第一导线部分通过弹簧结构灵活耦合到第一锚。在另一个实施例中，弹簧结构包括线圈或波纹。在另一个实施例中，第一信号包括周期性的波信号，其中基于第一输入和第二输入估算加速度包括估算差分谐振频率和平均谐振频率之一。在另一个实施例中，该方法进一步包括，基于第一输入和第二输入在差分谐振频率和平均谐振频率之间选择用于估算加速度。在另一实施例中，在差分谐振频率和平均谐振频率之间选择包括，如果第一输入和第二输入指示加速度大于或等于某一阈值水平，那么选择差分谐振频率用于确定加速度的方向和大小；否则，选择差分谐振频率用于确定加速度的方向，并选择平均谐振频率用于确定加速度的大小。
提供加速度计量的技术和架构描述在此。这里描述的加速计可以作为芯片尺寸封装方法的一部分制造，包括但不限于无焊内建层技术(BBUL)封装技术。在上面的描述中，为了便于解释的目的，陈述了大量特定的细节以便完全理解特定的实施例。然后显而易见的，对该领域的技术人员无需特定的细节就可实践这些实施例。在其他例子中，结构和设备以图表形式展现以避免描述不清晰。
说明书中引用的“一个实施例”或“某个实施例”指与实施例关联的特定的功能、结构或特征是包扩在本发明至少一个实施例中。说明书中不同地方出现的“一个实施例”并非所有指的是同一个实施例。
这里一些详细描述的部分是以算法和计算机内存中的对数据位的操作符号展现的形式体现。这些算法描述和展现是计算机技术中有经验的人员使用的向其他领域的人员有效介绍他们工作的本质。这里的算法通常是构思前后一致的步骤顺序用于达到理想的结果。步骤是指对物理量所需的物理操作。虽然不是必须的，通常这些物理量呈现出电或磁的信号，并能够被存储、交换、合并、对比和其他的操作。已证明有时比较方便，主要是通用的原因，将这些信号称为位、值、要素、服务、属性、条件、数字和其他类似的。
然而，在头脑中应已证实所有的这些和相似的条件相关于相应的物理量并是应用于这些物理量的便签。除特别说明之外，否则正如从以下讨论中显而易见的，贯穿本发明的讨论，利用术语诸如“处理”或者“计算”或者“运算”或者“确定”或者“显示”等等之类，是指计算机系统或者类似的电子计算设备的动作和过程，所述动作和过程将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理量(电子量)的数据操纵和转换为类似地表示为计算机系统的存储器或寄存器或其他这样的信息储存、传输或显示设备内的其他数据。
某些实施例还涉及执行这些操作的方法。该方法可以是按照要求的用途被特别构建的，或者是包括被储存在计算机中的计算机程序可选择地激活或重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以被储存在计算机可读储存介质中，所述计算机可读储存介质例如但不限于包括软盘、光盘、CD-ROM和磁光盘的任何类型的盘、只读存储器(ROMs)、诸如动态RAM(DRAM)的随机访问存储器(RAMs)、EPROMs、EEPROMs、磁或光卡、或适于储存电子指令的任何类型的介质，并且其中的每个被耦合到计算机系统总线。
本文介绍的算法和显示并不固定地与任何特定的计算机或其他装置相关。各种通用用途的系统可以根据本文的程序一起使用，或者可以证明构造更专业化的装置来进行所描述的操作是方便的。用于各种这些系统的所要求的结构将出现在以下的描述中。另外，本发明的实施例没有参照任何特定程序设计语言来描述。应该可以理解，各种不同的编程语言可以被用来实现本文描述的本发明的教导。
除了本文描述的内容之外，对公开的实施例和实现的许多修改并未离开其范围。因此，在此阐明或者附图中示出的所有主题应当解释为例证性的而非限制性的。本发明的范围的界定应参考后续的权利要求。

Claims (30)

1.一种用于提供加速度计量的装置，包括：微机电加速计，包括：
质量块；
产生磁场的第一磁体；
第一支撑梁部分和第二支撑梁部分，每一个传导随时间变化的信号，该信号沿第一维度穿过磁场，其中随时间变化的信号的谐振频率基于该磁场，其中质量块悬挂于第一支撑梁部分和第二支撑梁部分；
耦合到质量块并灵活耦合到第一锚的第一导线部分；和
耦合到质量块并灵活耦合到第二锚的第二导线部分，其中第一锚和第二锚通过第一导线部分和第二导线部分交换第一信号，其中基于第一信号和磁场，第一导线部分和第二导线部分在质量块上产生沿着垂直于第一维度的第二维度方向的作用力。
2.如权利要求1所述的装置，其中第一信号包括直流信号。
3.如权利要求1所述的装置，其中第一导线部分通过弹簧结构灵活耦合到第一锚。
4.如权利要求3所述的装置，其中弹簧结构包括线圈或波纹。
5.如权利要求1所述的装置，进一步包括检测器逻辑用于接收指示微机电加速计偏移的第一输入，其中第一输入指示了作用力；该检测器逻辑接收指示谐振频率的第二输入；基于第一输入和第二输入，该检测器逻辑估算质量块的加速度，并产生代表该估算加速度的信号。
6.如权利要求5所述的装置，其中第一信号包括周期性的波信号并且其中该检测器逻辑基于第一输入和第二输入估算加速度，包括该检测器逻辑估算差分谐振频率和平均谐振频率之一。
7.如权利要求6所述的装置，其中检测器逻辑进一步在差分谐振频率和平均谐振频率之间选择用于估算加速度，其中检测器逻辑基于第一输入和第二输入进行选择。
8.如权利要求1所述的装置，微机电加速计进一步包括：
第二磁体；
第三支撑梁部分和第四支撑梁部分；
耦合到质量块并灵活耦合到第三锚的第三导线部分；和
耦合到质量块并灵活耦合到第四锚的第四导线部分。
9.如权利要求1所述的装置，进一步包括延迟电路，该延迟电路包括耦合到检验质量块的电阻器和电容器，该延迟电路用于减少检验质量块的振荡。
10.一种用于提供加速度计量的系统，包括：
微机电加速计，包括：
质量块；
产生磁场的第一磁体；
第一支撑梁部分和第二支撑梁部分，每一个传导随时间变化的信号，该信号沿第一维度穿过磁场，其中随时间变化的信号的谐振频率基于该磁场，其中质量块悬挂于第一支撑梁部分和第二支撑梁部分；
耦合到质量块并灵活耦合到第一锚的第一导线部分；和
耦合到质量块并灵活耦合到第二锚的第二导线部分，其中第一锚和第二锚通过第一导线部分和第二导线部分交换第一信号，其中基于第一信号和磁场，第一导线部分和第二导线部分在质量块上产生沿着垂直于第一维度的第二维度方向的作用力；和
耦合到微机电加速计的触摸屏显示装置，触摸屏显示装置在用户显示器中提供指示检验质量块加速度的信息。
11.如权利要求10所述的系统，其中第一信号包括直流信号。
12.如权利要求10所述的系统，其中第一导线部分通过弹簧结构灵活耦合到第一锚。
13.如权利要求12所述的系统，其中弹簧结构包括线圈或波纹。
14.如权利要求10所述的系统，微机电加速计进一步包括检测器逻辑用于接收指示微机电加速计偏移的第一输入，其中第一输入指示了作用力；该检测器逻辑接收指示谐振频率的第二输入；基于第一输入和第二输入，该检测器逻辑估算质量块的加速度，并产生代表该估算加速度的信号。
15.如权利要求14所述的系统，其中第一信号包括周期性的波信号并且其中检测器逻辑基于第一输入和第二输入估算加速度，包括检测器逻辑估算差分谐振频率和平均谐振频率之一。
16.如权利要求15所述的系统，其中检测器逻辑进一步在差分谐振频率和平均谐振频率之间选择用于估算加速度，其中检测器逻辑基于第一输入和第二输入进行选择。
17.如权利要求10所述的系统，微机电加速计进一步包括：
第二磁体；
第三支撑梁部分和第四支撑梁部分；
耦合到质量块并灵活耦合到第三锚的第三导线部分；和
耦合到质量块并灵活耦合到第四锚的第四导线部分。
18.如权利要求10所述的系统，微机电加速计进一步包括延迟电路，该延迟电路包括耦合到检验质量块的电阻器和电容器，该延迟电路用于减少检验质量块的振荡。
19.一种制造微机电加速计的方法，该方法包括：
放置第一磁体到衬底上；
覆盖第一绝缘层到第一磁体上；
在第一绝缘层上形成一个或多个传导层，一个或多个传导层包括：
质量块；
第一支撑梁部分和第二支撑梁部分；
耦合到质量块并灵活耦合到第一锚的第一导线部分；和
耦合到质量块并灵活耦合到第二锚的第二导线部分；以及
移除第一绝缘层中的一部分，移除的部分邻近质量块、第一支撑梁部分、第二支撑梁部分、第一导线部分和第二导线部分中的每一个，其中第一绝缘层中的一部分移除后，质量块悬挂于第一支撑梁部分和第二支撑梁部分，并响应微机电加速计的加速度可移动。
20.如权利要求19所述的方法，其中第一导线部分通过弹簧结构灵活耦合到第一锚。
21.如权利要求20所述的方法，其中弹簧结构包括线圈或波纹。
22.如权利要求19所述的方法，进一步包括放置管芯到衬底上，管芯包括检测器逻辑，检测器逻辑接收指示微机电加速计偏移的第一输入，其中第一输入指示了作用力；该检测器逻辑接收指示谐振频率的第二输入；基于第一输入和第二输入，该检测器逻辑估算质量块的加速度，并产生代表该估算加速度的信号。
23.如权利要求19所述的方法，进一步包括放置第二磁体到衬底上，其中一个或多个传导层进一步包括：
第三支撑梁部分和第四支撑梁部分；
第三导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第三锚；和
第四导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第四锚。
24.一种用于提供加速度计量的方法，包括：
接收指示加速计偏移的第一输入，该加速计包括第一磁体、质量块、第一支撑梁部分、第二支撑梁部分、第一导线部分和第二导线部分，第一导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第一锚，第二导线部分耦合到质量块并灵活耦合到第二锚，其中质量块悬挂于第一支撑梁部分和第二支撑梁部分，其中第一锚和第二锚交换第一信号，并且其中基于第一信号和磁体的磁场，第一导线部分和第二导线部分在质量块上产生作用力，其中第一输入指示了作用力；
接收指示第一支撑梁部分和第二支撑梁部分的谐振频率的第二输入，该谐振频率基于磁场和随时间变化的信号，随时间变化的信号通过第一支撑梁部分和第二支撑梁部分传导，同时该作用力施加在质量块上；
基于第一输入和第二输入，估算质量块的加速度；和
产生代表该估算加速度的信号。
25.如权利要求24所述的方法，其中第一信号包括直流信号。
26.如权利要求24所述的方法，其中第一导线部分通过弹簧结构灵活耦合到第一锚。
27.如权利要求26所述的方法，其中弹簧结构包括线圈或波纹。
28.如权利要求24所述的方法，其中第一信号包括周期性的波信号并且其中基于第一输入和第二输入估算加速度，包括估算差分谐振频率和平均谐振频率之一。
29.如权利要求28所述的方法，进一步包括：
基于第一输入和第二输入，在差分谐振频率和平均谐振频率之间选择用于估算加速度。
30.如权利要求29所述的方法，其中在差分谐振频率和平均谐振频率之间进行选择包括：
如果第一输入和第二输入指示加速度大于或等于某一阈值水平，那么选择差分谐振频率用于确定加速度的方向和大小；否则
选择差分谐振频率用于确定加速度的方向，并选择平均谐振频率用于确定加速度的大小。
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