CN106662445A - 用于最小化旋转速率传感器的比例因子误差的控制装置和方法 - Google Patents

用于最小化旋转速率传感器的比例因子误差的控制装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于控制旋转速率传感器的控制装置(200)，其具有第一控制回路(202)和第二控制回路(204)。第一控制回路具有用于控制旋转速率传感器沿第一方向的振动的第一控制单元(210)、第一数字‑模拟转换器(240)，用以将由第一控制单元(210)输出的第一数字控制信号(215)转换成第一模拟信号(245)，借助该第一模拟信号控制旋转速率传感器沿第一方向的振动、以及第一模拟‑数字转换器(250)，用以将描述旋转速率传感器沿第一方向的振动的第一模拟测量信号(235)转换成向第一控制单元(210)传输的第一数字读取信号(255)。第二控制回路(204)具有用于控制旋转速率传感器沿不同于第一方向的第二方向的振动的第二控制单元(220)以及第二数字‑模拟转换器(270)，用以将由第二控制单元输出的第二数字控制信号(225)转换成第二模拟信号(275)，借助该第二模拟信号控制旋转速率传感器沿第二方向的振动。在此，第一数字‑模拟转换器(240)、第二数字‑模拟转换器(270)和第一模拟‑数字转换器(250)在转换中各借助一个基准电压(241、251、271)工作，并且第一数字‑模拟转换器(240)、第二数字‑模拟转换器(270)和第一模拟‑数字转换器(250)的基准电压(241、251、271)中的至少两个相互依赖。

Description

用于最小化旋转速率传感器的比例因子误差的控制装置和 方法
技术领域
本发明涉及一种用于最小化旋转速率传感器的、由基准电压引起的比例因子误差的装置，以及一种用于最小化该比例因子误差的方法。
背景技术
在当今技术的许多传感器中使用了控制回路，以控制传感器的各个部件并调节至特定值。在此，通常需要将数字控制变量转换成模拟信号，借助该模拟信号能够直接控制待控制的部件。同样地，可能需要将表示部件基于模拟控制信号的反应的模拟测量信号转换成数字信号，该数字信号可以与控制变量相比较。为此，在传感器中使用了数字-模拟转换器和/或模拟-数字转换器，用以将数字信号转换成模拟信号以及将模拟信号转换成数字信号。
数字-模拟转换器和模拟-数字转换器使用基准电压，以采样和转换数字信号和/或模拟信号。通常情况下，数字-模拟转换器和/或模拟-数字转换器作为预制部件装入传感器中。在此产生的问题是，转换器所使用的基准电压在时间上并不恒定，而是可能由于老化而随时间呈现较高或较低的值。因此，对于依赖于数字-模拟转换器和/或模拟-数字转换器的传感器的运作，固有误差源在于转换器所使用的基准电压的老化。当基准电压作为比例因子参与由传感器进行的测量值的计算时，传感器的测量精度直接受到基准电压的老化的消极影响。
因此，期望提供一种装置，其使由基准电压的老化引起的比例因子误差最小化。还期望提出一种用于最小化这种比例因子误差的方法。
目前，数字-模拟转换器和模拟-数字转换器特别用于旋转速率传感器的领域。图1示出了旋转速率传感器100的示意性框图。该旋转速率传感器100具有激励质量110，该激励质量通过第一弹性元件120与基座相连。弹性元件120设计为，使得激励质量110能够相对于基座在第一方向上振动，而通过第一弹性元件120的特殊形状阻止在垂直于第一方向的第二方向上的振动。根据图1所示的旋转速率传感器100的实施例，激励质量110能够沿x方向振动，而沿y方向的偏移则通过第一弹性元件120的平行于y方向的形状得以阻止。
典型地，在旋转速率传感器100中，激励质量110沿x方向的振动通过激振电极130产生。该振动通过在激振电极130上施加特殊的、适用于激励的电压波形来激励。例如，在激振电极130上施加交流电压导致了激振电极130和与激励质量110相连的电极132之间的交替的静电引力。由此激励沿x轴的振动。
读取质量140通过第二弹性元件150与激励质量110相连。该第二弹性元件150设计为，使得读取质量140能够沿着垂直于第一方向的第二方向振动，而通过第二弹性元件150的形状阻止读取质量140沿着第一方向的、相对于激励质量110的振动。在图1所示的实施例中，读取质量140能够沿y方向，但不能沿x方向偏移。读取质量140的偏移通过施加于读取电极160的电压的变化检测。读取电极160上的电压的变化提供了有关读取质量140的振动的频率和振幅的信息。
根据图1中的框图构造的旋转速率传感器100的工作原理在于，使激励质量110沿x方向进行精确限定的振动。若旋转速率传感器100绕垂直于x方向和y方向的方向旋转，则产生科里奥利力，该力使读取质量140关于激励质量110沿着y方向偏移。该偏移与旋转速率成正比。因此，通过能够检测读取质量140的振动的读取电极160，能够推算出绕垂直于x方向和y方向的方向的旋转的旋转速率。
为了能够测量旋转速率的尽可能大的范围，以及为了实现尽可能大的线性，旋转速率传感器100通常这样读取，即，在读取电极160上施加电压，该电压抵消读取质量140相对于激励质量110的振动。当抵消电压的大小调节为，即使发生旋转，读取质量140也不发生振动时，就能够通过施加的电压确定旋转速率。在用于读取的时分复用中，力补偿电压的施加能够通过同一读取电极160或通过另外的(多个)读取电极160实现。
因此，在根据现有技术的旋转速率传感器100中，由控制回路控制两种振动。其一是通过激励电极130将激励质量110沿x方向的振动调节至预定值。另一是通过读取电极160抑制读取质量140的振动，即调节至振幅大小为零。
为此通常使用两个控制回路，其分别具有数字-模拟转换器和模拟-数字转换器。每个转换器都由一个基准电压驱动。基准电压的值包含在比例因子中，该比例因子表示必然施加于读取电极的电压和旋转速率之间的关系。因此，基于老化的基准电压的变化直接影响比例因子，并由此影响旋转速率传感器的测量精度。在最坏的情况下，即，当基准电压的老化使得取决于老化的误差累积时，由基准电压的变化引起的误差就可能高达四次幂关系。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于控制旋转速率传感器的控制装置，在其中能够最小化比例因子误差，该比例因子误差基于例如由于老化而引起的基准电压的变化。
该任务通过独立权利要求的技术方案来解决。扩展方案由从属权利要求的技术方案给出。
用于控制旋转速率传感器的控制装置具有第一控制回路和第二控制回路。第一控制回路具有用于控制旋转速率传感器沿第一方向的振动的第一控制单元。此外，第一控制回路具有第一数字-模拟转换器，用以将由第一控制单元输出的第一数字控制信号转换成第一模拟信号，借助该第一模拟信号控制旋转速率传感器沿第一方向的振动。此外，第一控制回路具有第一模拟-数字转换器，用以将描述旋转速率传感器沿第一方向的振动的第一模拟测量信号转换成向第一控制单元传输的第一数字读取信号。第二控制回路具有第二控制单元，用以控制旋转速率传感器沿不同于第一方向的第二方向的振动。此外，第二控制回路具有第二数字-模拟转换器，用以将由第二控制单元输出的第二数字控制信号转换成第二模拟信号，借助该第二模拟信号控制旋转速率传感器沿第二方向的振动。在此，第一数字-模拟转换器、第二数字-模拟转换器和第一模拟-数字转换器在转换中各借助一个基准电压工作。此外，第一数字-模拟转换器、第二数字-模拟转换器和第一模拟-数字转换器的基准电压中的至少两个相互依赖。
此外，上述任务通过用于控制旋转速率传感器的方法来解决。本方法在第一控制回路中具有以下步骤：通过第一数字-模拟转换器将由第一控制单元输出的、用于控制旋转速率传感器沿第一方向的振动的第一数字控制信号转换成第一模拟信号，借助该第一模拟信号控制旋转速率传感器沿第一方向的振动，以及通过第一模拟-数字转换器将描述旋转速率传感器沿第一方向的振动的第一模拟测量信号转换成向第一控制单元传输的第一数字读取信号。本方法在第二控制回路中具有以下步骤：通过第二数字-模拟转换器将由第二控制单元输出的、用于控制旋转速率传感器沿不同于第一方向的第二方向的振动的第二数字控制信号转换成第二模拟信号，借助该第二模拟信号控制旋转速率传感器沿第二方向的振动。在此，第一数字-模拟转换器、第二数字-模拟转换器和第一模拟-数字转换器在转换中各借助一个基准电压工作。此外，本方法还具有以下步骤：将第一数字-模拟转换器、第二数字-模拟转换器和第一模拟-数字转换器的基准电压中的至少两个设置为相互依赖。
通过控制装置的这种构造实现了，在第一数字-模拟转换器、第二数字-模拟转换器和/或第一模拟-数字转换器的基准电压例如由于老化而发生变化时，通过基于基准电压中的至少两个的相互依赖性的补偿，在比例因子中消除该变化的不利影响。由此，比例因子例如对于基准电压的老化的依赖性变得较低，并能够实现旋转速率传感器的更高的精度和可靠性。
比例因子对于基准电压例如由于老化而发生的变化的依赖性能够由此从四次幂降至二次幂关系。也可以完全避免比例因子对于老化效应的依赖性。
也可以分别使用多于一个第一数字-模拟转换器、第二数字-模拟转换器或第一模拟-数字转换器，例如两个第一数字-模拟转换器、两个第二数字-模拟转换器或两个第一模拟-数字转换器。这些转换器的基准电压则分别相互依赖。
在一个扩展方案中，第一模拟-数字转换器的基准电压可以直接正比于第二数字-模拟转换器的基准电压。
由此确保了，在第一模拟-数字转换器的基准电压例如由于老化而发生变化时，第二数字-模拟转换器的基准电压在与第一模拟-数字转换器的基准电压相同的方向上变化。即，当第一模拟-数字转换器的基准电压随时间变大时，第二数字-模拟转换器的基准电压也随时间变大。反过来，当第一模拟-数字转换器的基准电压变小时，第二数字-模拟转换器的基准电压也随时间变小。在此，基准电压的变化率可以在比例上是恒定的。这导致了在旋转速率传感器的比例因子内部的变化效应的补偿，并由此导致了传感器的更高的可靠性和精度。比例因子由此可以只以二次幂关系依赖于基准电压的老化效应。
在一个扩展方案中，第一模拟-数字转换器的基准电压可以直接正比于第一数字-模拟转换器的基准电压。
由此确保了，在第一模拟-数字转换器的基准电压例如由于老化而发生变化时，第一数字-模拟转换器的基准电压在与第一模拟-数字转换器的基准电压相同的方向上变化。即，当第一模拟-数字转换器的基准电压随时间变大时，第一数字-模拟转换器的基准电压也随时间变大。反过来，当第一模拟-数字转换器的基准电压变小时，第一数字-模拟转换器的基准电压也随时间变小。在此，基准电压的增大和/或减小的比率可以通过一个时间上的常量耦合，即基准电压的变化率可以在比例上是恒定的。这导致了在旋转速率传感器的比例因子内部的变化效应的补偿，并由此导致了传感器的更高的可靠性和精度。比例因子由此可以只以二次幂关系依赖于基准电压的变化效应或老化效应。
在一个扩展方案中，第一数字-模拟转换器的基准电压可以直接正比于第二数字-模拟转换器的基准电压，并且第一模拟-数字转换器的基准电压可以同时直接正比于第一数字-模拟转换器的基准电压的三次幂。
由此确保了，在第一数字-模拟转换器的基准电压例如由于老化而发生变化时，第二数字-模拟转换器的基准电压在与第一数字-模拟转换器的基准电压相同的方向上变化。即，当第一数字-模拟转换器的基准电压随时间变大时，第二数字-模拟转换器的基准电压也随时间变大。反过来，当第一数字-模拟转换器的基准电压变小时，第二数字-模拟转换器的基准电压也随时间变小。在此，基准电压的增大和/或减小的比率可以通过一个时间上的常量耦合。
同时确保了，在第一模拟-数字转换器的基准电压例如由于老化而发生变化时，第一数字-模拟转换器的基准电压在相同的方向上变化，并且以第一数字-模拟转换器的基准电压的三次幂关系变化。即，当第一模拟-数字转换器的基准电压变化了绝对值Δ时，在Δ小的情况下，第一数字-模拟转换器的基准电压正比于3Δ变化。
这导致了在旋转速率传感器的比例因子内部的变化效应或老化效应的补偿，并由此导致了传感器的更高的可靠性和精度。比例因子由此可以只以二次幂关系依赖于基准电压的变化效应或老化效应。比例因子对于基准电压的变化效应或老化效应的依赖性也可以由此完全消除。
在一个扩展方案中，第一数字-模拟转换器的基准电压与第二数字-模拟转换器的基准电压成反比，或在老化时反向于第二数字-模拟转换器的基准电压变化。
由此确保了，在第一数字-模拟转换器的基准电压例如由于老化而发生变化时，第二数字-模拟转换器的基准电压在与第一数字-模拟转换器的基准电压相反的方向上变化。即，当第一数字-模拟转换器的基准电压随时间变大时，第二数字-模拟转换器的基准电压随时间变小。反过来，当第一数字-模拟转换器的基准电压变小时，第二数字-模拟转换器的基准电压随时间变大。在此，基准电压的增大和减小的比率可以通过一个时间上的常量耦合，即基准电压的变化率可以在比例上是恒定的。这导致了在旋转速率传感器的比例因子内部的变化效应或老化效应的补偿，并由此导致了传感器的更高的可靠性和精度。比例因子由此可以只以二次幂关系依赖于基准电压的变化效应或老化效应。
在一个扩展方案中，控制装置的第二控制回路具有第二模拟-数字转换器，用以将描述旋转速率传感器沿第二方向的振动的第二模拟测量信号转换成向第二控制单元传输的第二数字读取信号。由此确保了，读取电极能够通过第二模拟测量信号的转换和反馈，由第二控制回路准确地调节至期望的振幅。由此实现了旋转速率传感器的完整运作，同时，基准电压基于老化的变化效应对测量结果的影响得以降低。
在一个扩展方案中，旋转速率传感器绕垂直于第一方向和第二方向的直立法线的旋转可以触发旋转速率传感器沿第二方向的振动。由此确保了，旋转速率传感器适用于通过科里奥利力测量旋转速率，旋转速率传感器借助科里奥利力的测量的运作因此成为可能，其中基准电压的变化效应或老化效应对测量结果的影响得以最小化。
在一个扩展方案中，旋转速率传感器为微机电(MEMS)陀螺仪。因此，上述效果也可以用于微机电陀螺仪的运作。
附图说明
下面参考附图说明本发明的实施方式、其作用原理、以及其优点。只要不相互排斥，实施方式的元件能够相互组合。附图如下：
图1示出了根据现有技术的旋转速率传感器的示意性框图；
图2示出了根据一个实施方式的、用于控制旋转速率传感器的控制装置的示意性框图；
图3示出了根据另一实施方式的、用于控制旋转速率传感器的控制装置的示意性框图；
图4示出了根据另一实施方式的、用于控制旋转速率传感器的控制装置的示意性框图；
图5示出了根据另一实施方式的、用于控制旋转速率传感器的控制装置；
图6示出了根据另一实施方式的、用于控制旋转速率传感器的控制装置的示意性框图；
图7示出了根据一个实施方式的、用于控制旋转速率传感器的方法的示意性流程图。
具体实施方式
在附图中，彼此对应的部件或部件组以相同的附图标记标示。
图2示出了用于控制旋转速率传感器的控制装置200的示意性框图。旋转速率传感器可以涉及参考图1所述的传感器。旋转速率传感器可以是例如微机电传感器(MEMS)。
控制装置200具有第一控制回路202和第二控制回路204。第一控制回路202具有用于控制激励单元230的第一控制单元210。第一控制单元210可以例如通过激励单元230控制MEMS或根据图1的旋转速率传感器沿第一方向，例如沿图1中的x方向的振动。此外，激励单元230可以如图1所示，具有一个或多个激励电极130和电极132。
此外，第一控制单元210输出第一数字控制信号215，该第一数字控制信号由第一数字-模拟转换器240转换成第一模拟信号245。该第一模拟信号245被传送至激励单元230，并用于调节由激励单元230激励的振动的频率和/或振幅。当对应的激励电极130在时分复用中也作为读取电极运作时，激励单元230输出描述旋转速率传感器沿第一方向的振动的第一模拟测量信号235。该信号也可能通过另外的、包含在激励单元230中的电极对获得。第一模拟测量信号235在第一模拟-数字转换器250中转换成第一数字读取信号255，将该第一数字读取信号与控制信号211相比较并传输至第一控制单元210。
第二控制回路204具有第二控制单元220，用以控制读取单元260，并由此控制旋转速率传感器沿不同于第一方向的第二方向的振动。例如，读取单元260可以具有根据图1的读取电极160，该读取电极检测读取质量沿第二方向的振动，该第二方向例如可以是图1所示的y方向。当由第一控制回路202控制的振动的振幅不等于0时，由读取单元260检测的振动由旋转速率传感器的旋转触发。这在图2中示意性地通过科里奥利信号231示出。
在第一迭代中，科里奥利信号231由读取单元260测量，并作为第二模拟测量信号265传递至第二模拟-数字转换器280，在此转换成第二数字读取信号285。第二数字读取信号285传输至第二控制单元220，该第二控制单元输出第二数字控制信号225，以便通过可以包含在读取单元260中的电极将旋转速率传感器沿第二方向的振动调节至0。第二数字控制信号225也输出到外部，并描述旋转速率传感器的旋转强度。
为了能够有效地控制读取单元260，第二数字控制信号225在第二数字-模拟转换器270中转换成第二模拟信号275，该第二模拟信号传输至读取单元260。通过科里奥利信号231和第二模拟信号275的叠加，能够将旋转速率传感器沿第二方向的振动的振幅调节到0。
第一数字-模拟转换器240由基准电压URefD1241驱动。第一模拟-数字转换器250由基准电压URefA1251驱动，且第二数字-模拟转换器270由基准电压URefD2271驱动。基准电压URefD1241、URefA1251和URefD2271包含在比例因子中，该比例因子将读取的第二数字控制信号225与旋转速率传感器上的旋转速率相关联。此外，第二模拟-数字转换器280可以由基准电压URefA2281驱动。
在模拟-数字转换器/数字-模拟转换器中使用基准电压，以便通过与该基准电压的比较来采样输入信号，并由此确定该信号的大小。
根据一个实施方式，基准电压URefD1241、URefA1251和URefD2271中的至少两个相互依赖。由此确保了，基准电压URefD1241、URefA1251和URefD2271的老化效应在旋转速率传感器的比例因子中相互补偿，并由此使由老化效应引起的比例因子误差最小化。因此，通过使用控制装置200，提高了由控制装置200运行的旋转速率传感器的精度和可靠性。
图3示出了用于控制旋转速率传感器的控制装置300的示意性框图。控制装置300的构造基本上对应图2所示的控制装置200的构造。因此，关于控制装置300的确切构造参考图2所示的控制装置200的说明。此外，应指出的是，在图3及下文继续说明的图4、图5和图6中未示出第二模拟-数字转换器280的基准电压URefA2281，因为其对于根据本发明的控制装置的实施方式的进一步讨论是不必要的。
控制装置300与控制装置200的不同之处在于，第一模拟-数字转换器250和第二数字-模拟转换器270的基准电压URefA1和URefD2彼此成直接正比关系。这在图3中通过共同的电压源352示出，第一模拟-数字转换器250和第二数字-模拟转换器270的基准电压源自该电压源。
由此确保了，在第一模拟-数字转换器250的基准电压URefA1变化时，第二数字-模拟转换器270的基准电压URefD2同步于基准电压URefA1变化。这可以例如通过图3所示的共同的电压源352来实现，基准电压URefA1和URefD2源自该电压源。基准电压URefA1和URefD2在此可以直接对应共同电压源352的电压，也可以通过共同电压源352的电压缩放生成。则基准电压URefA1和URefD2的比就是一个时间上的常量。
替代地，也可以例如在制造者处，通过测量预定时间段内的基准电压来确定，应当不加修改就可用于控制装置300的数字-模拟转换器部件或模拟-数字转换器部件的基准电压是否随时间增大或减小。那些基准电压同步变化的部件就可以用作第一模拟-数字转换器250和第二数字-模拟转换器270。其优点在于，不必改变现有的电路，而只需选择老化特性同步的部件。
通过图3所示的控制装置300使得比例因子对于基准电压的老化的依赖性降低到二次幂关系。
图4示出了根据另一实施方式的用于控制旋转速率传感器的控制装置400。控制装置400具有与图2中的控制装置200基本上相同的构造。因此，不作控制装置400的构造的详细说明，而参考控制装置200的说明。
控制装置400与控制装置200的不同之处在于，第一模拟-数字转换器250的基准电压URefA1直接正比于第一数字-模拟转换器240的基准电压URefD1。这在图4中通过共同的电压源452示出，第一模拟-数字转换器250和第一数字-模拟转换器240的基准电压URefA1和URefD1源自该电压源。
由此确保了，在第一模拟-数字转换器250的基准电压URefA1变化时，第一数字-模拟转换器240的基准电压URefD1同步于基准电压URefA1变化。这可以例如通过图4所示的共同的电压源452来实现，基准电压URefA1和URefD1源自该电压源。基准电压URefA1和URefD1在此可以直接对应共同电压源452的电压，也可以通过共同电压源452的电压缩放生成。则基准电压URefA1和URefD1的比就是一个时间上的常量。
替代地，也可以例如在制造者处，通过测量预定时间段内的基准电压来确定，应当不加修改就可用于控制装置400的数字-模拟转换器部件或模拟-数字转换器部件的基准电压是否随时间增大或减小。那些基准电压同步变化的部件就可以用作第一模拟-数字转换器250和第一数字-模拟转换器240。其优点在于，不必改变现有的电路，而只需选择老化特性同步的部件。
通过图4所示的控制装置400使得比例因子对于基准电压的老化的依赖性降低到二次幂关系。
图5示出了根据另一实施方式的用于控制旋转速率传感器的控制装置500的示意性框图。控制装置500的构造基本上对应图2所示的控制装置200的构造。因此，在此不作控制装置500的详细说明，而参考控制装置200的说明。
控制装置500与控制装置200的不同之处在于，第一数字-模拟转换器240的基准电压URefD1与第二数字-模拟转换器270的基准电压URefD2成反比(即倒数)。这在图5中通过互易电路542示出。
由此确保了，在第一数字-模拟转换器240的基准电压URefD1变化时，第二数字-模拟转换器270的基准电压URefD2反向于基准电压URefD1变化。这可以例如通过图5所示的互易电路542来实现，该互易电路或是输出第一数字-模拟转换器240的基准电压URefD1的倒数(即反转基准电压URefD1)并将其作为基准电压URefD2传输到第二数字-模拟转换器270，或是输出第二数字-模拟转换器270的基准电压URefD2的倒数并将其作为基准电压URefD1传输到第一数字-模拟转换器240。此外，基准电压URefD1和URefD2可以在反转之前和/或之后被缩放。则基准电压URefD1和URefD2的积就是一个时间上的常量。
替代地，也可以例如在制造者处，通过测量预定时间段内的基准电压来确定，应当不加修改就可用于控制装置500的数字-模拟转换器部件的基准电压是否随时间增大或减小。那些基准电压反向变化的部件就可以用作第一数字-模拟转换器240和第二数字-模拟转换器270。其优点在于，不必改变现有的电路，而只需选择老化特性相反的部件。
通过图5所示的控制装置500使得比例因子对于基准电压的老化的依赖性降低到二次幂关系。
图6示出了根据另一实施方式的用于控制旋转速率传感器的控制装置600的示意性框图。控制装置600的构造基本上对应控制装置200的构造。因此，在此不作控制装置600的详细说明，而参考控制装置200的说明。
控制装置600与控制装置200的不同之处在于，第一数字-模拟转换器240的基准电压URefD1直接正比于第二数字-模拟转换器的基准电压URefD2，且第一模拟-数字转换器250的基准电压URefA1直接正比于第一数字-模拟转换器240的基准电压URefD1的三次幂。这在图6中通过共同的电压源652和指数电路657示出。
由此一方面确保了，在第一数字-模拟转换器240的基准电压URefD1变化时，第二数字-模拟转换器270的基准电压URefD2同步于基准电压URefD1变化。这可以例如通过图6所示的共同的电压源652来实现，基准电压URefD1和URefD2源自该电压源。基准电压URefD1和URefD2在此可以直接对应共同电压源652的电压，也可以通过共同电压源652的电压缩放生成。则基准电压URefD1和URefD2的比就是一个时间上的常量。
替代地，也可以例如在制造者处，通过测量预定时间段内的基准电压来确定，应当不加修改就可用于控制装置600的数字-模拟转换器部件的基准电压是否随时间增大或减小。那些基准电压同步变化的部件就可以用作第一数字-模拟转换器240和第二数字-模拟转换器270。其优点在于，不必改变现有的电路，而只需选择老化特性同步的部件。
同时确保了，在第一模拟-数字转换器250的基准电压URefA1变化了绝对值Δ时，在Δ小的情况下，第一数字-模拟转换器240的基准电压URefD1变化的绝对值与3Δ成正比。当URefD1和URefD2的比在时间上恒定时，这可以通过将指数电路657的输入端与共同电压源652相连来实现。替代地，将指数电路657的输入端与基准电压URefD1、URefD2之一相连，这两个基准电压，正如基于测量所确定的，相互同步变化。
通过图6所示的控制装置600使得比例因子对于基准电压的老化的依赖性降低到二次幂关系或者完全消除。
根据其他未示出的实施方式，只要所示的实施方式不相互排斥，图2至图6所示的控制装置可以相互组合，以进一步抑制比例因子对于基准电压的老化的依赖性。
图7示出了根据一个实施方式、用于控制旋转速率传感器的方法的示意性流程图。
在S700中，在第一控制回路中，通过第一数字-模拟转换器借助基准电压将第一数字控制信号转换成第一模拟信号。
在S710中，在第一控制回路中，通过第一模拟-数字转换器借助基准电压将第一模拟测量信号转换成第一数字读取信号。
在S720中，在第二控制回路中，通过第二数字-模拟转换器借助基准电压将第二数字控制信号转换成第二模拟信号。
在S730中，将第一数字-模拟转换器、第二数字-模拟转换器和第一模拟-数字转换器的基准电压中的至少两个设置为相互依赖。
由此确保了，包含在旋转速率传感器的比例因子中的基准电压的老化效应相互补偿，而使得比例因子误差最小化。由此使旋转速率传感器更为精确和可靠。
根据进一步的实施方式，根据关于图3至图6所讨论的控制装置的实施方式中的任一个的第一数字-模拟转换器、第二数字-模拟转换器和第一模拟-数字转换器的基准电压能够进行调节。由此能够使比例因子对于基准电压的老化的依赖性降低到二次幂依赖关系或完全消除。

Claims (10)

1.用于控制旋转速率传感器的控制装置(200)，具有
-第一控制回路(202)，具有
用于控制所述旋转速率传感器沿第一方向的振动的第一控制单元(210)，
第一数字-模拟转换器(240)，用于将由所述第一控制单元(210)输出的第一数字控制信号(215)转换成第一模拟信号(245)，借助所述第一模拟信号控制所述旋转速率传感器沿所述第一方向的振动，以及
第一模拟-数字转换器(250)，用于将描述所述旋转速率传感器沿所述第一方向的振动的第一模拟测量信号(235)转换成向所述第一控制单元(210)传输的第一数字读取信号(255)；以及具有
-第二控制回路(204)，具有
第二控制单元(220)，用于控制所述旋转速率传感器沿不同于所述第一方向的第二方向的振动，以及
第二数字-模拟转换器(270)，用于将由所述第二控制单元输出的第二数字控制信号(225)转换成第二模拟信号(275)，借助所述第二模拟信号控制所述旋转速率传感器沿所述第二方向的振动；其中，
所述第一数字-模拟转换器(240)、所述第二数字-模拟转换器(270)和所述第一模拟-数字转换器(250)在转换中各借助一个基准电压(241、251、271)工作；
其特征在于，
所述第一数字-模拟转换器(240)、所述第二数字-模拟转换器(270)和所述第一模拟-数字转换器(250)的基准电压(241、251、271)中的至少两个相互依赖。
2.根据权利要求1的控制装置(300)，其中，所述第一模拟-数字转换器(250)的基准电压(251)直接正比于所述第二数字-模拟转换器(270)的基准电压(271)。
3.根据前述权利要求的任意一项的控制装置(400)，其中，所述第一模拟-数字转换器(250)的基准电压(251)直接正比于所述第一数字-模拟转换器(240)的基准电压(241)。
4.根据前述权利要求的任意一项的控制装置(600)，其中，所述第一数字-模拟转换器(240)的基准电压(241)直接正比于所述第二数字-模拟转换器(270)的基准电压(271)，并且所述第一模拟-数字转换器(250)的基准电压(251)直接正比于所述第一数字-模拟转换器(240)的基准电压(241)的三次幂。
5.根据权利要求1或2的控制装置(500)，其中，所述第一数字-模拟转换器(240)的基准电压(241)与所述第二数字-模拟转换器(270)的基准电压(271)成反比。
6.根据权利要求1、2或5的任意一项的控制装置(500)，其中，所述第一数字-模拟转换器(240)的基准电压(241)在老化时反向于所述第二数字-模拟转换器(270)的基准电压(271)变化。
7.根据前述权利要求的任意一项的控制装置(200)，其中，所述第二控制回路(204)具有第二模拟-数字转换器(280)，用以将描述所述旋转速率传感器沿所述第二方向的振动的第二模拟测量信号(265)转换成向所述第二控制单元(220)传输的第二数字读取信号(285)。
8.根据前述权利要求的任意一项的控制装置(200)，其中，所述旋转速率传感器绕垂直于所述第一方向和所述第二方向的直立法线的旋转触发所述旋转速率传感器沿所述第二方向的振动。
9.根据前述权利要求的任意一项的控制装置(200)，其中，所述旋转速率传感器为微机电(MEMS)陀螺仪。
10.用于控制旋转速率传感器的方法，具有以下步骤：
-在第一控制回路(202)中，
通过第一数字-模拟转换器(240)将由第一控制单元(210)输出的、用于控制所述旋转速率传感器沿第一方向的振动的第一数字控制信号(215)转换成第一模拟信号(245)，借助所述第一模拟信号控制所述旋转速率传感器沿所述第一方向的振动，以及
通过第一模拟-数字转换器(250)将描述所述旋转速率传感器沿所述第一方向的振动的第一模拟测量信号(235)转换成向所述第一控制单元(210)传输的第一数字读取信号(255)；
-在第二控制回路(204)中，
通过第二数字-模拟转换器(270)将由第二控制单元(220)输出的、用于控制所述旋转速率传感器沿不同于所述第一方向的第二方向的振动的第二数字控制信号(225)转换成第二模拟信号(275)，借助所述第二模拟信号控制所述旋转速率传感器沿所述第二方向的振动，其中，
所述第一数字-模拟转换器(240)、所述第二数字-模拟转换器(270)和所述第一模拟-数字转换器(250)在转换中各借助一个基准电压(241、251、271)工作；
其特征在于，
将所述第一数字-模拟转换器(241)、所述第二数字-模拟转换器(270)和所述第一模拟-数字转换器(250)的基准电压(241、251、271)中的至少两个设置为相互依赖。
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