DE102006057929A1

DE102006057929A1 - Mikromechanischer Inertialsensor mit verringerter Empfindlichkeit gegenüber dem Einfluss driftender Oberflächenladungen und zu seinem Betrieb geeignetes Verfahren

Info

Publication number: DE102006057929A1
Application number: DE102006057929A
Authority: DE
Inventors: Odd-Axel Pruetz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-06-12
Also published as: US7721604B2; US20080134785A1; JP2008145440A; ITMI20072273A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mikromechanischen Inertialsensor mit mindestens einer relativ zu einem Substrat (1) auslenkbaren seismischen Masse (2) und mindestens einer Elektrodenfläche (3), die schaltungstechnisch zumindest mit Teilen der seismischen Masse (2) mindestens einen Kondensator mit von der Auslenkung der seismischen Masse (2) abhängiger Kapazität bildet, wobei mindestens eine weitere Hilfselektrode (5) umfasst ist, die außerhalb des den Kondensator bildenden Bereiches (4) liegt und auf ein vom Potenzial der seismischen Masse (2) abweichendes Potenzial gelegt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen mikromechanischen Inertialsensor mit verringerter Empfindlichkeit gegenüber dem Einfluss driftender Oberflächenladungen auf das Ausgangssignal und ein zum Betrieb eines derartigen Sensors geeignetes Verfahren. Einen Schwerpunkt bilden mikromechanische Sensoren zur Messung von Beschleunigungen senkrecht zur Waferebene. Derartige Sensoren können als sogenannte Z-Sensoren vorrangig in Sicherheitssystemen von Kraftfahrzeugen sowie in Consumer-Anwendungen (z.B. Mobiltelefonen, Spielekonsolen etc.) Verwendung finden.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Linearbeschleunigungen mit Hilfe von Z-Sensoren zu detektieren, die auf der Verwendung von auslenkbar befestigten und asymmetrisch in Bezug auf eine Torsionsfeder angeordneten seismischen Massen beruhen ( EP 0773443 A1 ).
Die seismische Masse besteht in Z-Sensoren meist aus einer durch Trenchätztechniken freigestellten Wippenstruktur, im Folgenden Wippe genannt, die bei einer Beschleunigung in Z-Richtung auf Grund ihrer asymmetrischen Massenverteilung um eine durch die Torsionsfeder bestimmte Drehachse tordiert und ausgelenkt wird. Unter der freigeätzten Wippe befinden sich Elektroden, die durch eine dünne leitfähige Schicht auf dem Substrat gebildet werden und zusammen mit der seismischen Masse einen Differential-Kondensator darstellen. Mechanische Auslenkungen der Wippe führen zu Kapazitätsänderungen der einzelnen Kondensatorbereiche und können als Differenzsignale von einer Auswerteschaltung erfasst und weiterverarbeitet werden.
Bei Beschleunigungssensoren ist es üblich, mit einem Testsignal die Beweglichkeit der seismischen Masse und die Funktionsfähigkeit des Sensors zu prüfen und gegebenenfalls eine Kalibrierung durchzuführen. Dabei wird durch Anlegen einer Testspannung an den Kondensatorelektroden eine elektrostatische Kraft erzeugt, die zu einer beschleunigungsäquivalenten Auslenkung der seismischen Masse führt.
Technologisch bedingt werden während der Prozessierung Ladungen auf freigeätzten Oberflächen erzeugt. Diese Ladungen sind zum Teil ortsgebunden und verbleiben auch im Bereich zwischen der seismischen Masse und parallel verlaufenden Elektrodenflächen und erzeugen so eine permanente elektrostatische Kraft, was zur Fehlauslenkung der seismischen Masse und auch ohne Anliegen einer Beschleunigung zu einem Sensorsignal führt. Dieses „Nullpunkt-Signal", auch als Offset des Ausgangssignals bezeichnet, wird üblicherweise in der Auswerteschaltung abgeglichen.
Ein Problem entsteht jedoch, wenn sich die Ladungsdichte auf relevanten Flächen ändert. Das kann beispielsweise durch hohe Temperaturen, etwa im Bereich oberhalb von 100°C, oder Alterungsprozesse bewirkt werden. In diesen Fällen kommt es zu einer Oberflächenladungsdrift, die unmittelbar mit einer Offsetdrift verbunden ist. Eine permanente Überwachung und Kompensation wäre mit einem hohen Aufwand verbunden.
Es ist bekannt, den Einfluss driftender Oberflächenladungen auf das Ausgangssignal lateraler Beschleunigungssensoren, sogenannter X-Sensoren, dadurch zu verringern, dass an die den Kondensator bildenden Elektroden eine nach einem intelligenten Taktschema getaktete Spannung angelegt wird ( DE 103 50 536 B3 ).
Dieses Verfahren setzt jedoch als geometrische Randbedingung die weitgehende Symmetrie der beaufschlagten Bereiche voraus, weshalb es bei Z-Sensoren mit einer asymmetrischen Wippe nur im Bereich der zum Differential-Kondensator gehörenden Elektroden anwendbar wäre.
Gerade der die Asymmetrie der Wippe bildende äußere Flächenbereich trägt jedoch auf Grund der besonderen Hebelverhältnisse in starkem Maße zur Verkippung der Wippe bei. Ändert sich in diesem Flächenbereich die Dichte der Oberflächenladung, so wirkt sich das besonders stark auf eine Drift des Ausgangssignals beziehungsweise der Testsignalantwort aus.
Offenbarung der Erfindung
Technische Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe einer Möglichkeit zur Verringerung des Einflusses driftender Oberflächenladungen auf das Ausgangssignal eines mikromechanischen Inertialsensors, insbesondere eines Z-Sensors.
Technische Lösung
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Schaffung eines Sensors gemäß Anspruch 1. Die Ansprüche 2 bis 4 geben vorteilhafte Ausgestaltungen dieses erfindungsgemäßen Sensors an. Anspruch 5 betrifft ein zum Betrieb dieses Sensors geeignetes Verfahren. Die Ansprüche 6 bis 10 geben vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens an.
Die Erfindung wird verkörpert durch einen mikromechanischen Inertialsensor mit mindestens einer relativ zu einem Substrat auslenkbaren seismischen Masse und mindestens einer Elektrodenfläche, die schaltungstechnisch zumindest mit Teilen der seismischen Masse mindestens einen Kondensator mit von der Auslenkung der seismischen Masse abhängiger Kapazität bildet, wobei mindestens eine weitere Hilfselektrode umfasst ist, die außerhalb des den Kondensator bildenden Bereiches liegt und auf ein vom Potenzial der seismischen Masse abweichendes Potenzial gelegt werden kann. Dieses Potenzial an der Hilfselektrode führt zu einer geringeren Abhängigkeit der Auslenkung der seismischen Masse von einer sich ändernden Oberflächenladungsdichte auf der seismischen Masse.
Vorteilhafte Wirkungen
Die Erfindung lässt sich besonders effektiv nutzen, wenn der Sensor als Z-Sensor ausgelegt ist und eine seismische Masse in Form einer asymmetrischen um eine Torsionsfeder drehbaren Wippe aufweist, wobei bezüglich der Drehachse symmetrische Flächenbereiche der Wippe parallel zu mindestens einem symmetrischen Elektrodenpaar, das fest mit dem Substrat verbunden ist, verlaufen und mit diesem Elektrodenpaar schaltungstechnisch Kondensatoren mit von der Auslenkung der seismischen Masse abhängiger Kapazität bilden, wobei mindestens ein weiterer Flächenbereich der Wippe gegenüber einer Hilfselektrode liegt, die sich außerhalb des Bereiches der zu den Kondensatoren gehörenden Elektroden in bezüglich des Substrates fester Position befindet und schaltungstechnisch auf ein vom Potenzial der seismischen Masse abweichendes Potenzial gelegt werden kann. Der Kern der Erfindung besteht somit in der Einführung einer Hilfselektrode auf separat einstellbarem Potential, die sich zwischen der asymmetrischen Wippe und dem Substrat der mikromechanischen Anordnung befindet und Flächenbereichen der Wippe außerhalb der zur Beschleunigungsmessung erforderlichen Kondensatoren bildenden Bereiche gegenüberliegt.
Vorteilhafterweise erfolgt die Messung einer Beschleunigung in Z-Richtung durch Auswertung der Kapazität der beiden symmetrisch angeordneten Kondensatoren, wobei die Kondensatoren so beschaltet werden, dass sie einen Differential-Kondensator bilden und die Auswertung nach einem differenzkapazitiven Messprinzip erfolgt.
Elektrostatische Kraftwirkungen, die durch Oberflächenladungen außerhalb des Bereiches des Differential-Kondensators verursacht werden, können durch die Einstellung eines geeigneten Potentials an der Hilfselektrode reduziert werden. Eine besonders einfache Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich, wenn das an die Hilfselektrode angelegte Potential während der Messung der Beschleunigung konstant gehalten wird. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das an die Hilfselektrode angelegte Potential permanent angelegt bleibt. Es hat sich eine gute Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben, wenn das an die Hilfselektrode angelegte Potential so eingestellt wird, das es sich um mindestens 50 mV vom Potenzial der seismischen Masse unterscheidet.
Das an die Hilfselektrode angelegte Potential kann vorteilhafterweise so eingestellt werden, dass sich ohne eine zu messende Beschleunigung ein minimaler Offsetwert am Ausgang des Z-Sensors ergibt. Das kann beispielsweise erfolgen, indem das an die Hilfselektrode anzulegende Potential eingestellt wird, indem nacheinander das Ausgangssignal des Z-Sensors bei einer an die Hilfselektrode angelegten negativen Testspannung, bei einer positiven Testspannung und ohne eine angelegte Testspannung bestimmt wird, eine durch die so gewonnenen Stützstellen verlaufende quadratische Funktion berechnet wird, welche das Ausgangssignal des Z-Sensors in Abhängigkeit von der angelegten Spannung an der Hilfselektrode abbildet, der zum Scheitelpunkt der so gewonnenen Parabel gehörende Spannungswert ermittelt und als Potentialdifferenz zwischen der seismischen Masse und der Hilfselektrode angelegt wird.
Den störenden Einfluss der Drift von Oberflächenladungen kann man besonders effektiv reduzieren, wenn zumindest während der Messung der Beschleunigung die Elektroden des zu den Kondensatoren gehörenden symmetrischen Elektrodenpaares mit nach einem differenzkapazitiven Messprinzip getakteten Potentialen beaufschlagt werden, wobei die Taktfolge Messtakte und Kompensationstakte umfasst und die erfindungsgemäß beschaltete Hilfselektrode Flächenbereiche der Wippe, die nicht den zu den Kondensatoren gehörenden symmetrischen Elektroden gegenüberliegen, möglichst vollständig gegenüber dem Substrat abschirmen. Somit wird der Einfluss von veränderlichen Oberflächenladungen auch in Bereichen, die nicht durch ein intelligentes Taktschema geschützt sind, minimiert. Die Vorteile einer Taktung symmetrischer Elektrodenanordnungen sind ausführlich in der DE 103 50 536 B3 beschrieben, deren Inhalt hiermit ausdrücklich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Schrift einbezogen wird.
Eine gute Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Anordnung lässt sich bereits erzielen, wenn die Fläche der Hilfselektrode mindestens 80% der substratseitigen Fläche der seismischen Masse beträgt, die nicht gegenüber den Elektroden verläuft, die zu den Kondensatoren gehören.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
An einem Ausführungsbeispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sensors;
2 eine schematische Schnittdarstellung durch einen herkömmlichen Z-Sensor;
3 eine Elektrodenanordnung eines erfindungsgemäßen Z-Sensors;
4 eine simulierte Kennlinie Offset/Oberflächenladung eines Z-Kanals eines unkompensiert betriebenen mikromechanischen Beschleunigungssensors.
Ausführungsform der Erfindung
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen mikromechanischen Inertialsensors. Dieser umfasst ein Substrat 1, eine relativ zu dem Substrat auslenkbare seismischen Masse 2 und eine flächige Elektrode 3, die schaltungstechnisch mit Teilen der seismischen Masse 2 einem ersten Bereich 4 mindestens einen Kondensator mit von der Auslenkung der seismischen Masse abhängiger Kapazität bildet. Außerdem ist mindestens eine weitere Hilfselektrode 5 umfasst, die außerhalb des den Kondensator bildenden Bereiches 4 liegt und auf ein vom Potenzial der seismischen Masse abweichendes Potenzial gelegt werden kann.
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch einen herkömmlichen Z-Sensor. Dieser umfasst eine asymmetrische Wippe 2' als seismische Masse, die über eine Torsionsfeder 6 mechanisch mit einem Substrat 1 aus polykristallinem Silizium in Verbindung steht. Die Wippe 2' verläuft in einem ausreichenden Abstand parallel zum Substrat 1, um beim Auftreten einer zu messenden Beschleunigung senkrecht zum Substrat 1 ausgelenkt zu werden. Im Bereich unter der Wippe 2' befinden sich Elektroden auf dem Substrat 1. Ein symmetrisches Paar Elektroden 3, 3' ist beidseits der Torsionsfeder 6 angeordnet. Diese Elektroden 3, 3' bilden jeweils mit dem ihnen gegenüberliegenden Flächenbereich der Wippe 2' einen als Messkondensator nutzbaren Plattenkondensator, dessen Kapazität von jeweiligen Abstand zwischen Wippe 2' und Elektrode 3, 3' abhängt. Durch die symmetrische Elektrodenkonfiguration ist eine Beschaltung und Auswertung als Differential-Kondensator möglich, wobei eine Neigung der seismischen Masse, also der Wippe 2', in ein Differenzsignal zwischen den beiden Teilkapazitäten übersetzt wird. Schaltungstechnisch bedingt befindet sich die Wippe 2' auf einem mittleren Potential, der sogenannten Mittelmasse, während das Substrat 1 auf Masse gehalten wird. Um bei Berührungen zwischen der Wippe 2' und dem Substrat 1, die im Fall einer Überlastung des Sensors auftreten können, einen Kurzschluss zu vermeiden, befinden sich zur Abschirmung der Randbereiche der Wippe 2' weitere Elektroden 7, 8 auf dem Substrat 1, die auf dem Potential der Wippe 2' gehalten werden. Die Elektroden 3, 3', 7, 8 sind gegenüber dem Substrat 1 isoliert.
3 zeigt eine Elektrodenanordnung eines erfindungsgemäßen Z-Sensors. Die Kontur der Wippe 2' ist mittels durchbrochener Linien verdeutlicht. Unverändert beibehalten wurde die symmetrische Anordnung der Elektroden 3, 3', welche gewöhnlich Bestandteile des Differential-Kondensators bilden. An diesen symmetrisch gestalteten Bereich schließt sich eine Hilfselektrode 5 auf separat einstellbarem Potential an, die sich zwischen der Wippe 2' und dem Substrat 1 befindet und Flächenbereichen der Wippe 2' außerhalb der zu den Kondensatoren gehörenden Bereiche, die im Wesentlichen durch die Elektroden 3, 3' begrenzt werden, gegenüberliegt. Unterhalb der äußersten Randbereiche der Wippe 2' befinden sich als Kurzschluss- und Entladungsschutz wirkende Elektroden 7, 8 auf Mittelmassepotential. Diese sind auf die rechteckige Form der Wippe 2' abgestimmt und verhindern im vorliegenden Beispiel zusammen mit der festgelegten Drehachse 9 eine Berührung zwischen der Wippe 2' und Flächen, die sich auf einem vom Wippenpotenzial abweichenden Potenzial befinden. Unabhängig von der konkreten Wippengeometrie ist es jedoch wichtig, dass in Bereichen der mikromechanischen Struktur, die für die seismische Masse 2 als Anschlag dienen können, derartige Elektroden 7, 8 angeordnet sind, auf denen sich die seismische Masse 2 im Anschlagsfalle abstützt und die schaltungstechnisch auf dem Potenzial der seismischen Masse liegen.
Die Hilfselektrode 5 wird erfindungsgemäß auf ein Gleichspannungspotenzial gelegt. Dieses Gleichspannungspotenzial entspricht der Höhe des Mittelmassepotenzials, auf dem sich die Randelektroden 7, 8 und die Wippe 2' befinden, zuzüglich einer Spannung (im Folgenden Kompensationsspannung), die der Höhe der oberflächenladungsäquivalenten Spannung – jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen – entspricht. Die Einstellung erfolgt durch einen Abgleich in der zum Sensor gehörenden Ansteuer- und Auswerteschaltung, meist in Form eines ASICs. Es hat sich gezeigt, dass auch durch einen einmaligen Abgleich die Empfindlichkeit des Ausgangssignals eines erfindungsgemäßen Sensors gegenüber dem Einfluss driftender Oberflächenladungen deutlich reduzieren lässt, auch wenn nach eingetretenen Driftprozessen eine vollständige Kompensation des Offsets durch die anfangs eingestellte Kompensationsspannung nicht mehr gegeben ist.
Der Grund kann an 4 erläutert werden. 4 zeigt eine simulierte Kennlinie Offset/Oberflächenladung eines Z-Kanals eines unkompensiert betriebenen erfindungsgemäßen mikromechanischen Beschleunigungssensors. Darin ist das Offset des bereits ausgewerteten Ausgangssignals in g über einer Spannung aufgetragen, die ein Maß für die Oberflächenladungsdichte auf der seismischen Masse darstellt und mit umgekehrtem Vorzeichen der Spannung entspricht, die jeweils zur vollständigen Kompensation des Offsets an der Hilfselektrode erforderlich wäre. Diese wird im Folgenden mit –U_komp bezeichnet. Klar ersichtlich ist, dass kein linearer Zusammenhang zwischen beiden Größen besteht. Vielmehr ist die Steigung der Kennlinie nahe am Nullpunkt sehr flach und nimmt mit wachsender Oberflächenladungsdichte zu. Ändert sich bei hoher Oberflächenladungsdichte die effektiv ermittelbare Spannung –U_komp durch eintretende Oberflächenladungsdrift um einen bestimmten Betrag, so hat das eine wesentlich stärkere Änderung des Offsets des Ausgangssignals zur Folge, als wenn sich bei niedriger anfänglicher Oberflächenladungsdichte durch Driftprozesse die gleiche Veränderung von –U_komp ergibt. Analoges gilt für eine Testsignalantwort eines erfindungsgemäßen Sensors. Durch Anlegen einer festen Kompensationsspannung können beliebige Arbeitspunkte mit einer initialen Oberflächenladung auf dieser Kennlinie in einen flacher verlaufenden Bereich der Kennlinie verschoben werden. Eine spätere Veränderung der Oberflächenladungsdichte durch Driftprozesse macht sich dann viel schwächer durch eine Offsetdrift bemerkbar und kann häufig ohne erneute Anpassung der Kompensationsspannung toleriert werden.
Es hat sich gezeigt, das Oberflächenladungsdriften eines Bruchteils der initialen Oberflächenladung während des Einsatzes von mikromechanischen Beschleunigungssensoren realistisch sind. Das war vor dem Hintergrund steigender Anforderungen an Genauigkeit an Lebensdauerstabilität in vielen Fällen nicht akzeptabel und machte einen Prozessschritt einer künstlichen Alterung über mehrere Tage und bei hohen Temperaturen erforderlich, was mit hohen Kosten und dem Risiko einer anderweitigen Schädigung derart behandelter Sensoren verbunden war. Bei erfindungsgemäßen kompensierten Sensoren kann dieser Schritt entfallen. Es hat sich gezeigt, dass selbst bei außerordentlich hohen Driftraten, die im normalen Betrieb nicht zu erwarten sind, die resultierende Offsetdrift gegenüber unkompensierten Sensoren erheblich reduziert wird. Bei realistischen Driftraten von liegen Offsetdrift und Veränderung der Testsignalantwort erfindungsgemäßer Sensoren innerhalb geforderter Toleranzen.
Durch die Abtrennung der Hilfselektrode 5 vom Mittelmassepotenzial verringert sich zudem die parasitäre Kapazität zwischen der Leiterebene und dem Substrat 1 deutlich, was insbesondere bei Verwendung sogenannter Sigma-Delta-Wandler ein deutlich verbessertes Rauschverhalten von Schaltungsanordnungen mit erfindungsgemäßen Sensoren bedingt.

1: Substrat
2: Seismische Masse
2': Wippe
3: Elektrode
3': Elektrode
4: Kondensatorbereich
5: Hilfselektrode
6: Torsionsfeder
7: Randelektrode
8: Randelektrode
9: Drehachse

Claims

Mikromechanischer Inertialsensor mit mindestens einer relativ zu einem Substrat (1) auslenkbaren seismischen Masse (2) und mindestens einer Elektrodenfläche (3), die schaltungstechnisch zumindest mit Teilen der seismischen Masse (2) mindestens einen Kondensator mit von der Auslenkung der seismischen Masse (2) abhängiger Kapazität bildet, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Hilfselektrode (5) umfasst ist, die außerhalb des den Kondensator bildenden Bereiches (4) liegt und auf ein vom Potenzial der seismischen Masse (2) abweichendes Potenzial gelegt werden kann.
Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als Z-Sensor ausgelegt ist und eine seismische Masse in Form einer asymmetrischen um eine Torsionsfeder (6) drehbaren Wippe (2') aufweist, wobei bezüglich der Drehachse (9) symmetrische Flächenbereiche der Wippe (2') parallel zu mindestens einem symmetrischen Elektrodenpaar (3, 3'), das fest mit dem Substrat (1) verbunden ist, verlaufen und mit diesem Elektrodenpaar (3, 3') schaltungstechnisch Kondensatoren mit von der Auslenkung der seismischen Masse abhängiger Kapazität bilden, wobei mindestens ein weiterer Flächenbereich der Wippe (2') gegenüber einer Hilfselektrode (5) liegt, die sich außerhalb des Bereiches der zu den Kondensatoren gehörenden Elektroden (3, 3') in bezüglich des Substrates (1) fester Position befindet und schaltungstechnisch auf ein vom Potenzial der seismischen Masse abweichendes Potenzial gelegt werden kann.
Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Bereichen der mikromechanischen Struktur, die für die seismische Masse (2, 2') als Anschlag dienen können, weitere Elektroden (7, 8) angeordnet sind, auf denen sich die seismische Masse (2, 2') im Anschlagsfalle abstützt und die schaltungstechnisch auf dem Potenzial der seismischen Masse (2, 2') liegen.
Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Hilfselektrode (5) mindestens 80% der substratseitigen Fläche der seismischen Masse (2, 2') beträgt, die nicht gegenüber den Elektroden (3, 3') verläuft, die zu den Kondensatoren gehören.
Verfahren zur Verringerung des Einflusses driftender Oberflächenladungen auf das Ausgangssignal eines mikromechanischen Z-Sensors mit einer seismischen Masse in Form einer asymmetrischen um eine Torsionsfeder drehbaren Wippe (2'), in dem bezüglich der Drehachse (9) symmetrische Flächenbereiche der Wippe (2') parallel zu mindestens einem symmetrischen Elektrodenpaar (3, 3') verlaufen und mit diesem Elektrodenpaar (3, 3') schaltungstechnisch Kondensatoren mit von der Auslenkung der seismischen Masse abhängiger Kapazität bilden und mindestens ein weiterer Flächenbereich der Wippe gegenüber einer Hilfselektrode (5) liegt, die sich außerhalb des Bereiches der zu den Kondensatoren gehörenden Elektroden (3, 3') in bezüglich des Substrates (1) fester Position befindet, wobei die Messung einer Beschleunigung in Z-Richtung durch Auswertung der Kapazität mindestens eines der Kondensatoren erfolgt und zumindest während der Messung der Beschleunigung die Hilfselektrode (5) auf ein vom Potenzial der seismischen Masse abweichendes Potenzial gelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung einer Beschleunigung in Z-Richtung durch Auswertung der Kapazität der beiden symmetrisch angeordneten Kondensatoren erfolgt, wobei die Kondensatoren so beschaltet werden, dass sie einen Differential-Kondensator bilden und die Auswertung nach einem differenzkapazitiven Messprinzip erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das an die Hilfselektrode (5) angelegte Potential permanent angelegt bleibt oder zumindest während der Messung der Beschleunigung konstant gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das an die Hilfselektrode angelegte Potential so eingestellt wird, das es sich um mindestens 50mV vom Potenzial der seismischen Masse unterscheidet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das an die Hilfselektrode (5) angelegte Potential so eingestellt wird, dass sich ohne Einwirkung einer zu messenden Beschleunigung ein minimaler Offsetwert am Ausgang des Z-Sensors ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während der Messung der Beschleunigung die Elektroden (3, 3') des zu den Kondensatoren gehörenden symmetrischen Elektrodenpaares mit nach einem differenzkapazitiven Messprinzip getakteten Potentialen beaufschlagt werden, wobei die Taktfolge Messtakte und Kompensationstakte umfasst.