CN105333886A - 校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，本发明主要通过在维持共振时段内，透过传感器响应幅值信号(平均振幅值)的反馈，来调整驱动信号(预设振幅值)的大小，使维持共振时段的响应幅度趋近一致，维持稳定共振的幅值，提高角速度侦测的精确度。本发明还公开了一种校正陀螺仪传感器驱动幅度的系统。

Description

校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法和系统

技术领域

本发明涉及微电子机械系统技术领域，特别涉及一种校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法和系统。

背景技术

MEMS(MicroElectroMechanicalSystems，微电子机械系统)是利用集成电路制造技术和微加工技术把微结构、微传感器、微执行器、控制处理电路甚至接口、通信和电源等制造在一块或多块芯片上的微型集成系统。随着MEMS技术的发展，利用MEMS技术制作的加速度传感器和陀螺仪已广泛用于汽车领域和消费电子领域。

PZT(锆钛酸铅)架构的陀螺仪传感器可以由RLC的共振回路来模拟，其具有一定的共振频率，在应用上为了增加频宽，需将传感器的正弦驱动信号分为强制起振、维持共振及停止共振三个阶段，使得陀螺仪能迅速的共振以响应外面的触发事件。对于一个理想的共振电路而言，可以透过公式的计算得知以上三个阶段的驱动时间点及幅度大小。但实际上由于传感器制造过程的工艺偏差、非对秤性或是随温度变化的特性，使得简单套用公式往往会偏离事实。

见图1，传统传感器驱动检测的架构如100，其中包括电荷放大器101、幅度相位及角速度检测器102、ADC(模数转换器)103、控制模块104、DDS+DAC(数模转换器)105、公式或查表模块106及可调增益放大器107。

其中为了增加传感器应用的带宽，公式或查表模块106需输出三个不同的幅值到可调增益放大器107，使得公式或查表模块106正弦信号经可调增益放大器107放大后分为强制起振301、维持共振302及停止共振303三个阶段来驱动传感器，见图3。

传感器回路幅值的时域响应经过电荷放大器101积分后可以用指数公式 $Y\left(t\right)=X\left(t\right)\·G\·(1-\exp (-\frac{\mathrm{\π}\·f\·t}{Q}))$ 来模拟。

其中Y(t)及X(t)分别表示电荷放大器输出及传感器驱动的时域信号，G是从传感器到电荷放大器间的回路增益，Q值是传感器的品质因素，f是传感器的共振频率。

如果想要让电荷放电器输出在A2·G幅度时进行角速度检测，则在107可调增益放大器三个阶段的驱动信号强度比例可依共振回路公式计算如下：

强制起振: $A1=\frac{1}{1-\exp (-\frac{\mathrm{\π}\·f\·T1}{Q})}\·A2...\left(1\right)$

维持共振:A2…(2)

停止共振: $A3=\frac{\exp (-\frac{\mathrm{\π}\·f\·T3}{Q})}{1-\exp (-\frac{\mathrm{\π}\·f\·T3}{Q})}\·A2...\left(3\right)$

其中T1是强制起振的时间，T3是停止共振的时间，一般T1相等于T3。

公式(1)(2)(3)是在理想RLC回路响应信号模型的基础上反推得来，然而由于陀螺仪本身在制造上的偏差，往往会使其真正的响应偏离理想模型，所以单纯使用公式或查表所计算得到的驱动幅度往往无法达到维持稳定共振所需设定的幅度，而影响角速度侦测的精确度，特别是在陀螺仪因使用原因或温度影响造成响应衰减时，依传统方法驱动也会降低对应侦测速度的敏感性。

发明内容

基于此，有必要提供一种校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，该方法可以维持稳定共振的幅值，提高角速度侦测的精确度。

一种校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，包括步骤：

监测步骤：获取维持共振阶段的第一预设数值个波形的平均振幅值；

校正步骤：若所述平均振幅值低于最低目标振幅值，则调高所述维持共振阶段的预设振幅值；若所述平均振幅值高于最高目标振幅值，则调低所述维持共振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期；和/或

校正步骤：若所述平均振幅值低于最低目标振幅值，则调高强制起振阶段的预设振幅值；若所述平均振幅值高于最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

在其中一个实施例中，所述监测步骤为：获取维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

所述校正步骤为：若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述维持共振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述维持共振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

在其中一个实施例中，所述监测步骤为：获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

所述校正步骤为：若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述强制起振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

在其中一个实施例中，所述校正步骤为：

若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最高目标振幅值且不低于所述最低目标振幅值时，获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述维持共振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述维持共振阶段的预设振幅值；

根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期；

调节后当所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最高目标振幅值且不低于所述最低目标振幅值时，获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述强制起振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；

根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

在其中一个实施例中，所述调节后当所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最高目标振幅值且不低于所述最低目标振幅值时，获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值的步骤为：

经所述调高所述维持共振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不低于最佳目标振幅值，或者，经所述调低所述维持共振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最佳目标振幅值，获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；所述最佳目标振幅值不低于所述最低目标振幅值而不高于所述最高目标振幅值；

经所述调高所述维持共振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最佳目标振幅值，继续调高所述维持共振阶段的预设振幅值，并根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期；

经所述调低所述维持共振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最佳目标振幅值，继续调低所述维持共振阶段的预设振幅值，并根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

在其中一个实施例中，所述根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期后，若经所述调高所述强制起振阶段的预设振幅值后，所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不低于所述最佳目标振幅值，或者，经所述调低所述强制起振阶段的预设振幅值后，所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最佳目标振幅值，此时若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最高目标振幅值且不低于所述最低目标振幅值，且所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最高目标振幅值且不低于所述最低目标振幅值，校正完毕；

经所述调高所述强制起振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最佳目标振幅值，继续调高所述强制起振阶段的预设振幅值，并根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期；

经所述调低所述强制起振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最佳目标振幅值，继续调低所述强制起振阶段的预设振幅值，并根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

在其中一个实施例中，最低目标振幅值和最高目标振幅值的差值的二分之一大于陀螺仪传感器的噪声值。

一种校正陀螺仪传感器驱动幅度的系统，包括监测模块和校正模块；

监测模块用于：获取维持共振阶段的第一预设数值个波形的平均振幅值；

校正模块用于：判断所述平均振幅值与最低目标振幅值和最高目标振幅值的大小关系；若所述平均振幅值高于最高目标振幅值，则调低所述维持共振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期；和/或

判断所述平均振幅值与最低目标振幅值和最高目标振幅值的大小关系；若所述平均振幅值低于最低目标振幅值，则调高强制起振阶段的预设振幅值；若所述平均振幅值高于最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

在其中一个实施例中，所述监测模块用于：获取维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

所述校正模块用于：判断所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值与最低目标振幅值和最高目标振幅值的大小关系；若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述维持共振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述维持共振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

在其中一个实施例中，所述监测模块用于：获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

所述校正模块用于：判断所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值和所述最低目标振幅值和最高目标振幅值的大小关系；若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述强制起振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

在其中一个实施例中，所述监测模块用于：获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值。

所述校正模块用于：判断所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值和所述最低目标振幅值和最高目标振幅值的大小关系；若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述强制起振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节维持共振阶段的预设振幅值和停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、强制起振阶段的预设振幅值和停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

上述校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法和系统，在维持共振时段内，透过传感器响应幅值信号(平均振幅值)的反馈，来调整驱动信号(预设振幅值)的大小，使维持共振时段的响应幅度趋近一致，维持稳定共振的幅值，提高角速度侦测的精确度。

指数公式可以在传感器校对阶段以软件设定的方式使用，并将校对阶段所得到的响应幅值及驱动幅度记录在芯片原有的非挥发性记忆器件中，在校正后保证使用阶段的响应幅度与校正阶段相当，以维持角速度侦测的一致性。同时，可以改善传感器本身或后续生产流程所引起的偏差，增加良品的比例。在硬件成本上，本发明的算法可以使用状态机的方式来实施，于成本上也有优势。

附图说明

图1是传统传感器驱动检测架构图；

图2是本发明一实施例传感器驱动检测架构图；

图3是传感器振动阶段示意图；

图4是本发明一实施例校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法的流程图；

图5是本发明一实施例校正陀螺仪传感器驱动幅度的系统的模块图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

图2是本发明一实施例传感器驱动检测架构图，包括电荷放大器201、幅度相位及角速度检测器202、ADC(模数转换器)203、控制模块204、DDS+DAC(数模转换器)205、用幅度校正模块206及可调增益放大器207。相对于传统的架构，区别在于，用幅度校正模块206代替了公式或查表模块106。

图3是传感器振动阶段示意图。

在下述描述中，强制起振阶段为传感器的正弦驱动信号从起振到稳定的阶段，维持共振阶段为传感器的正弦驱动信号的稳定阶段，停止共振阶段为传感器的正弦驱动信号从稳定到停止的阶段。

设第一预设数值为N，维持共振阶段302的后段部分的N个波形的平均振幅值为SA，维持共振阶段302的前段部分的N个波形的平均振幅值为DA。后段部分即维持共振阶段302结束前的阶段，前段部分即维持共振阶段302开始后的阶段。在本实施例中，SA为维持共振阶段302的后N个波形的平均振幅值，DA为维持共振阶段302的前N个波形的平均振幅值。当然在其他实施例中，N个波形可以适当偏移，甚至可以在维持共振阶段302任意部分。

最低目标振幅值为AMPL，最高目标振幅值为AMPH，最佳目标振幅值为AMPM，AMPL和AMPH的选定也需参照系统的噪声准位，(AMPH-AMPL)/2要略大于系统的噪声值以使自适应算法趋于收敛。

强制起振阶段301的预设振幅值为A1，维持共振阶段302的预设振幅值为A2，停止共振阶段303的预设振幅值为A3。为描述方便，A1、A2、A3也分别表示强制起振阶段301、维持共振阶段302、停止共振阶段303的实际驱动振幅。其中A1、A2、A3满足公式：

$A1=\frac{1}{1-\exp (-\frac{\mathrm{\π}\·f\·T1}{Q})}\·A2...\left(1\right)$

$A3=\frac{\exp (-\frac{\mathrm{\π}\·f\·T3}{Q})}{1-\exp (-\frac{\mathrm{\π}\·f\·T3}{Q})}\·A2...\left(3\right)$

其中T1是强制起振的时间，T3是停止共振的时间，T1等于T3。从而得到公式：

A1＝A2+A3…(4)

图4是本发明一实施例校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法的流程图。

一种校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，包括步骤：

步骤S401：开始校正，初始化AMPL、AMPM、AMPH、A1、A2、A3。

步骤S402：获取维持共振阶段302的后N个波形的平均振幅值SA，判断SA是否低于最低目标振幅值AMPL。若是则跳至步骤S403，若否则跳至步骤S405。

步骤S403：将维持共振阶段302的预设振幅值A2调高，然后通过调高的A2、未调节的A1和公式(4)得到A3，并将未调节的A1、调节后的A2、调节后的A3应用至下一振动周期。在本实施例中A2为自加1处理。

步骤S404：判断SA是否不低于最佳目标振幅值AMPM。若是则跳至步骤S408，若否则跳至步骤S403。本判断步骤是在步骤S403中所称的下一振动周期中执行的。

步骤S405：判断SA是否高于最高目标振幅值AMPH。若是则跳至步骤S406，若否则跳至步骤S408。

步骤S406：将维持共振阶段302的预设振幅值A2调低，然后通过调节后的A2、未调节的A1和公式(4)得到A3，并将未调节的A1、调节后的A2、调节后的A3应用至下一振动周期，继续获取SA。在本实施例中A2为自减1处理。

步骤S407：判断SA是否不高于最佳目标振幅值AMPM。若是则跳至步骤S408，若否则跳至步骤S406。本判断步骤是在步骤S406中所称的下一振动周期中执行的。

在步骤S403、S404中，一旦SA的幅度比预设的低准位(最低目标振幅值)AMPL小，则表示维持共振阶段302的驱动振幅(A2)可能偏小，要递增A2直到下个周期的SA幅度能大于等于AMPM。同理在步骤S406、S407中如果SA的幅度比预设的高准位(最高目标振幅值)AMPH大，则递减A2直到下个周期的SA幅度能小于等于AMPM。

在校正方法进入步骤S408前，维持共振阶段302的后段响应幅度(后N个波形的平均振幅值)SA已经慢慢逼近AMPM，但是由于维持共振阶段302的响应幅度还受到强制起振阶段301驱动振幅(A1)的影响，需要针对强制起振阶段301的驱动振幅A1进行调整，才能使维持共振阶段302的区间幅度在整个期间持稳。后面步骤S408、S409、S410、S411、S412、S413将根据维持共振阶段302的前N个波形的平均振幅值DA来对A1进行调整。

当然，在其他实施例中，并不需要进入根据DA调整A1的步骤，因为传感器信号的检测更靠近维持共振阶段302后端，所以维持共振阶段302后端SA愈接近AMPM愈能够用来复原信号的检测，所以只需满足AMPL<＝SA<＝AMPH，即完成校正。

步骤S408：获取维持共振阶段302的前N个波形的平均振幅值DA，判断DA是否低于最低目标振幅值AMPL。若是则跳至步骤S409，若否则跳至步骤S411。

步骤S409：将强制起振阶段301的预设振幅值A1调高，然后通过调高的A1、未调节的A2和公式(4)得到A3，并将调节后的A1、未调节的A2、调节后的A3应用至下一振动周期，继续获取DA。在本实施例中A1为自加1处理。

步骤S410：判断DA是否不低于最佳目标振幅值AMPM。若是则跳至步骤S409，若否则跳至步骤S414。本判断步骤是在步骤S409中所称的下一振动周期中执行的。

步骤S411：判断DA是否高于最高目标振幅值AMPH。若是则跳至步骤S412，若否则跳至步骤S414。

步骤S412：将强制起振阶段301的预设振幅值A1调低，然后通过调低的A1、未调节的A2和公式(4)得到A3，并将调节后的A1、未调节的A2、调节后的A3应用至下一振动周期，继续获取DA。在本实施例中A1为自减1处理。

步骤S413：判断DA是否不高于最佳目标振幅值AMPM。若是则跳至步骤S414，若否则跳至步骤S412。本判断步骤是在步骤S412中所称的下一振动周期中执行的。

步骤S414：判断是否满足AMPL<＝SA<＝AMPH且AMPL<＝DA<＝AMPH。若是则跳至步骤S415，若否则跳至步骤S402。

步骤S415：校正完毕。

当DA的幅度小于AMPL，步骤S409、S410会逐次递增A1来增加DA的响应直到DA大于等于AMPM。同理当DA大于AMPH，步骤S412、S413会逐次递减A1来减少DA的响应直到DA小于等于AMPM。

因为在调整A2、A1的过程中，SA和DA的幅度是会相互影响的，并且成正相关，如果不能通过步骤S414的检测，需要重新由步骤S402开始再进行校正。最后可以得到理想的A1、A2、A3驱动幅度并使维持共振阶段302的响应幅度逼近AMPM，以维持稳定的角速度检测。

在一些实施例中，调整SA和DA的步骤可以同时进行，即每一个振动阶段同步调节SA和DA，并不需要像本实施例中每一个振动阶段只调节SA或DA其中一个。

步骤S404、S410中的最佳目标振幅值AMPM可以换成最低目标振幅值为AMPL，步骤S407、S413的最佳目标振幅值AMPM可以换成最高目标振幅值为AMPH，即只要校正DA和SA的值处在AMPL和AMPH之间即可。

见图5，本发明还公开了一种校正陀螺仪传感器驱动幅度的系统，包括监测模块510、校正模块520和陀螺仪传感器530。结合图2，在本实施例中，监测模块510至少应包括图2中的电荷放大器201和幅度相位及角速度检测器202，校正模块520至少应包括图2中的幅度校正模块206。

监测模块510用于：获取维持共振阶段302的后段部分的N个波形的平均振幅值SA。

校正模块520用于：判断维持共振阶段302的后段部分的N个波形的平均振幅值SA与最低目标振幅值AMPL和最高目标振幅值AMPH的大小关系，若SA低于AMPL，则调高维持共振阶段的预设振幅值A2；若SA高于AMPH，则调低A2；根据调节后的A2来调节停止共振阶段的预设振幅值A3，并将未调节的A1、调节后的A2、调节后的A3应用于下一振动周期。

随着逐渐通过SA校正A2，维持共振阶段302的后段响应幅度(后N个波形的平均振幅值)SA已经慢慢逼近AMPM，但是由于维持共振阶段302的响应幅度还受到强制起振阶段301驱动振幅(A1)的影响，需要针对强制起振阶段301的驱动振幅A1进行调整，才能使维持共振阶段302的区间幅度在整个期间持稳。所以系统在后面将根据维持共振阶段302的前N个波形的平均振幅值DA来对A1进行调整。

当然，在其他实施例中，并不需要进入根据DA调整A1的步骤，因为传感器信号的检测更靠近维持共振阶段302后端，所以维持共振阶段302后端SA愈接近AMPM愈能够用来复原信号的检测，所以只需满足AMPL<＝SA<＝AMPH，即完成校正。

所述监测模块510还用于：获取维持共振阶段的前段部分的N个波形的平均振幅值DA。

所述校正模块520还用于：判断维持共振阶段302的前段部分的N个波形的平均振幅值DA与最低目标振幅值AMPL和最高目标振幅值AMPH的大小关系；若DA低于AMPL，则调高强制起振阶段的预设振幅值A1；若DA高于AMPH，则调低A1；根据调节后的A1来调节A3，并将调节后的A1、未调节的A2、调节后的A3应用于下一振动周期。

最后可以得到理想的A1、A2、A3驱动幅度并使维持共振阶段302的响应幅度维持在最低目标振幅值AMPL和最高目标振幅值AMPH之间，以维持稳定的角速度检测。

在一些实施例中，调整SA和DA的步骤可以同时进行，即每一个振动阶段同步调节SA和DA，并不需要像本实施例中每一个振动阶段只调节SA或DA其中一个，这样既可能加快收敛，也可能会震荡，需要设置好调节的量度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，其特征在于，包括步骤：

监测步骤：获取维持共振阶段的第一预设数值个波形的平均振幅值；

校正步骤：若所述平均振幅值低于最低目标振幅值，则调高所述维持共振阶段的预设振幅值；若所述平均振幅值高于最高目标振幅值，则调低所述维持共振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期；和/或

校正步骤：若所述平均振幅值低于最低目标振幅值，则调高强制起振阶段的预设振幅值；若所述平均振幅值高于最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

2.根据权利要求1所述的校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，其特征在于：

所述监测步骤为：获取维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

所述校正步骤为：若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述维持共振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述维持共振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

3.根据权利要求1所述的校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，其特征在于：

所述监测步骤为：获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

所述校正步骤为：若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述强制起振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

4.根据权利要求2所述的校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，其特征在于：

所述校正步骤为：

若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最高目标振幅值且不低于所述最低目标振幅值时，获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述维持共振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述维持共振阶段的预设振幅值；

根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期；

调节后当所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最高目标振幅值且不低于所述最低目标振幅值时，获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述强制起振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；

根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

5.根据权利要求4所述的校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，其特征在于：

所述调节后当所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最高目标振幅值且不低于所述最低目标振幅值时，获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值的步骤为：

经所述调高所述维持共振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不低于最佳目标振幅值，或者，经所述调低所述维持共振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最佳目标振幅值，获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；所述最佳目标振幅值不低于所述最低目标振幅值而不高于所述最高目标振幅值；

经所述调高所述维持共振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最佳目标振幅值，继续调高所述维持共振阶段的预设振幅值，并根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期；

经所述调低所述维持共振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最佳目标振幅值，继续调低所述维持共振阶段的预设振幅值，并根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

6.根据权利要求5所述的校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，其特征在于，所述根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期后，若经所述调高所述强制起振阶段的预设振幅值后，所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不低于所述最佳目标振幅值，或者，经所述调低所述强制起振阶段的预设振幅值后，所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最佳目标振幅值，此时若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最高目标振幅值且不低于所述最低目标振幅值，且所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值不高于所述最高目标振幅值且不低于所述最低目标振幅值，校正完毕；

经所述调高所述强制起振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最佳目标振幅值，继续调高所述强制起振阶段的预设振幅值，并根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期；

经所述调低所述强制起振阶段的预设振幅值后，若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最佳目标振幅值，继续调低所述强制起振阶段的预设振幅值，并根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

7.根据权利要求1至6任一项所述的校正陀螺仪传感器驱动幅度的方法，其特征在于，最低目标振幅值和最高目标振幅值的差值的二分之一大于陀螺仪传感器的噪声值。

8.一种校正陀螺仪传感器驱动幅度的系统，其特征在于，包括监测模块和校正模块；

监测模块用于：获取维持共振阶段的第一预设数值个波形的平均振幅值；

校正模块用于：判断所述平均振幅值与最低目标振幅值和最高目标振幅值的大小关系；若所述平均振幅值高于最高目标振幅值，则调低所述维持共振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期；和/或

判断所述平均振幅值与最低目标振幅值和最高目标振幅值的大小关系；若所述平均振幅值低于最低目标振幅值，则调高强制起振阶段的预设振幅值；若所述平均振幅值高于最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

9.根据权利要求8所述的校正陀螺仪传感器驱动幅度的系统，其特征在于：

所述监测模块用于：获取维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

所述校正模块用于：判断所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值与最低目标振幅值和最高目标振幅值的大小关系；若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述维持共振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的后段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述维持共振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将调节后的所述维持共振阶段的预设振幅值、未调节的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。

10.根据权利要求8所述的校正陀螺仪传感器驱动幅度的系统，其特征在于：

所述监测模块用于：获取维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值；

所述校正模块用于：判断所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值和所述最低目标振幅值和最高目标振幅值的大小关系；若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值低于所述最低目标振幅值，则调高所述强制起振阶段的预设振幅值；若所述维持共振阶段的前段部分的第一预设数值个波形的平均振幅值高于所述最高目标振幅值，则调低所述强制起振阶段的预设振幅值；根据调节后的所述强制起振阶段的预设振幅值来调节停止共振阶段的预设振幅值，并将未调节的所述维持共振阶段的预设振幅值、调节后的强制起振阶段的预设振幅值和调节后的停止共振阶段的预设振幅值应用于下一振动周期。