TWI426232B - 慣性感測裝置及其使用方法 - Google Patents

Description

慣性感測裝置及其使用方法

本發明是有關於一種慣性感測裝置，且特別是有關於一種適於感測角速度與加速度的慣性感測裝置。

加速度計(acceleration sensor)目前在市場上已逐漸被普遍地使用於許多裝置中以做為運動感測器，如遊戲機、健康監控、手機界面控制與自動靜音、慣性游標指向器等領域。此外，相較於加速度計是用以感測加速度，陀螺儀(gyro sensor)是一種基於角動量守恆理論而設計出來用以感測角速度的裝置，其可用於導航、定位等系統。

台灣專利申請號第I317807號與第I317498號，以及美國專利申請號第7237437號皆揭露了將加速度計及陀螺儀裝配於同一裝置中的技術。然由於其加速度計及陀螺儀係分別配置，而非整合於單一中心質量塊中，因此較為占據配置空間，使裝置無法具有較小的體積。

本發明提供一種慣性感測裝置，可感測加速度與角速度且具有較小的體積。

本發明提供一種慣性感測裝置的使用方法，可藉由慣性感測裝置感測加速度及角速度。 本發明提出一種慣性感測裝置，包括基板、第一質量塊、第二質量塊、多個第一彈性件、多個第二彈性件、電壓驅動單元、加速度感測單元、慣性感測結構及共振頻調變單元。第一質量塊配置於基板上方且具有開口。第二質量塊配置於開口內。第一彈性件連接於基板及第一質量塊之間。第二彈性件連接於第一質量塊及第二質量塊之間。電壓驅動單元配置於基板與第一質量塊之間。加速度感測單元配置於基板與第一質量塊之間，且適於感測第一質量塊在第一方向的加速度。慣性感測結構配置於第一質量塊與第二質量塊之間，且適於感測第二質量塊在垂直於第一方向的第二方向的加速度，並適於感測第二質量塊的角速度。共振頻調變單元配置於基板與第一質量塊之間，且適於調變第一質量塊在第一方向的共振頻率。

在本發明之一實施例中，上述之電壓驅動單元包括多個第一梳狀電容板、多個第二梳狀電容板、多個第三梳狀電容板及多個第四梳狀電容板。第一梳狀電容板連接於第一質量塊的一側。第二梳狀電容板連接於基板且與第一梳狀電容板相互平行且交替配置。第三梳狀電容板連接於第一質量塊的另一側。第四梳狀電容板連接於基板且與第三梳狀電容板相互平行且交替配置。

在本發明之一實施例中，上述之加速度感測單元包括多個第五梳狀電容板、多個第六梳狀電容板、多個第七梳狀電容板及多個第八梳狀電容板。第五梳狀電容板 連接於第一質量塊的一側。第六梳狀電容板連接於基板且與第五梳狀電容板相互平行且交替配置。第七梳狀電容板連接於第一質量塊的另一側。第八梳狀電容板連接於基板且與第七梳狀電容板相互平行且交替配置。

在本發明之一實施例中，上述之慣性感測結構包括多個第九梳狀電容板、多個第十梳狀電容板、多個第十一梳狀電容板及多個第十二梳狀電容板。第九梳狀電容板連接於第二質量塊的一側。第十梳狀電容板連接於基板且與第九梳狀電容板相互平行且交替配置。第十一梳狀電容板連接於第二質量塊的另一側。第十二梳狀電容板連接於基板且與第十一梳狀電容板相互平行且交替配置。

在本發明之一實施例中，上述之共振頻調變單元包括多個第十三梳狀電容板、多個第十四梳狀電容板、多個第十五梳狀電容板及多個第十六梳狀電容板。第十三梳狀電容板連接於第一質量塊的一側。第十四梳狀電容板連接於基板且與第十三梳狀電容板相互平行且交替配置。第十五梳狀電容板連接於第一質量塊的另一側。第十六梳狀電容板連接於基板且與第十五梳狀電容板相互平行且交替配置。

在本發明之一實施例中，上述之基板具有多個固定基座，固定基座分別對應於第一彈性件，各第一彈性件連接於對應之固定基座與第一質量塊之間。

本發明提出一種上述之慣性感測裝置的使用方 法。首先，開啟電壓驅動單元，以施加直流電壓及交流小訊號於第一質量塊，而驅動第一質量塊產生作動，並藉由外部角速度產生之科氏力，造成第二質量塊相對第一質量塊的振盪。若第一質量塊在第一方向與第二方向的共振頻率與第二質量塊在第一方向與第二方向的共振頻率不相等，施加電壓於共振頻調變單元，以將第一質量塊的共振頻率調整為與第二質量塊的共振頻率相等。藉由第二質量塊相對第一質量塊的振盪，測得第二質量塊的角速度。在測得第二質量塊的角速度之後，施加反相電壓於電壓驅動單元，以大幅減緩第二質量塊的作動。在大幅減緩第二質量塊的作動之後，施加電壓於共振頻調變單元，以小幅減緩第二質量塊的作動。在減緩第二質量塊的作動之後，藉由加速度感測單元及慣性感測結構感測第一質量塊與第二質量塊的振盪，以測得第一質量塊與第二質量塊的加速度。

本發明提出一種上述之慣性感測裝置的使用方法。首先，藉由加速度感測單元及慣性感測結構感測第一質量塊與第二質量塊的振盪，以測得第一質量塊與第二質量塊的加速度。開啟電壓驅動單元，以施加直流電壓及交流小訊號於第一質量塊，而驅動第一質量塊產生作動，並藉由外部角速度產生之科氏力，造成第二質量塊相對第一質量塊的振盪。若第一質量塊在第一方向與第二方向的共振頻率與第二質量塊在第一方向與第二方向的共振頻率不相等，施加電壓於共振頻調變單元， 以將第一質量塊的共振頻率調整為與第二質量塊的共振頻率相等。藉由第二質量塊相對第一質量塊的振盪，測得第二質量塊的角速度。

基於上述，本發明的第一質量塊係用於第一方向之加速度的感測，而設置在第一質量塊的開口中之第二質量塊係用於角速度與第二方向之加速度的感測。第一質量塊除了用於加速度的感測之外，更可被驅動而相對第二質量塊作動，以利角速度的感測。此種將第一質量塊及第二質量塊整合，且慣性感測結構兼具加速度感測功能與角速度感測功能之配置方式，可節省配置空間，使整體結構具有較小的體積。此外，在完成角速度的感測之後，藉由施加反相電壓於電壓驅動單元，以減緩第二質量塊的作動，直到第二質量塊靜止，而可避免後續加速度的感測受到第二質量塊作動之干擾，以提升加速度感測的準確性。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例之慣性感測裝置的立體圖。請參考圖1，本實施例的慣性感測裝置100包括基板110、第一質量塊120、第二質量塊130、多個第一彈性件140(繪示為四個)、多個第二彈性件150(繪示為四個)、電壓驅動單元160、加速度感測單元170、慣性 感測結構180及共振頻調變單元190。

第一質量塊120配置於基板110上方且具有開口122。第二質量塊130配置於開口122內。這些第一彈性件140連接於基板110及第一質量塊120之間，使第一質量塊120適於在基板110上振盪。這些第二彈性件150連接於第一質量塊120及第二質量塊130之間，使第二質量塊130適於相對第一質量塊120振盪。

電壓驅動單元160配置於基板110與該第一質量塊120之間。加速度感測單元170配置於基板110與第一質量塊120之間，且適於感測第一質量塊120在Y方向的加速度。慣性感測結構180配置於第一質量塊120與第二質量塊130之間，且適於感測第二質量塊130在垂直於Y方向的X方向的加速度，並適於感測第二質量塊130的角速度。電壓驅動單元160施加直流電壓及交流小訊號，使得第一質量塊120振動。當第一質量塊120作振動時，藉由外部角速度產生之科氏力，造成第二質量塊130相對第一質量塊120的振盪，以測得整體結構的角速度的值。共振頻調變單元190配置於基板110與第一質量塊120之間，且適於調變第一質量塊120在Y方向的共振頻率。藉由將第一質量塊120的共振頻率微調為與第二質量塊130的共振頻率相等，可使慣性感測裝置100達到最佳的靈敏度。

藉由上述將第一質量塊120及第二質量塊130整合，且慣性感測結構180兼具感測加速度與角速度的功 能，可節省配置空間，使整體結構具有較小的體積。本實施例的慣性感測裝置100可應用於衛星定位系統、移動式機器人或其它須具備加速度感測及角速度感測之裝置。

詳細而言，本實施例的電壓驅動單元160包括多個第一梳狀電容板162、多個第二梳狀電容板164、多個第三梳狀電容板166及多個第四梳狀電容板168。第一梳狀電容板162連接於第一質量塊120的一側。第二梳狀電容板164連接於基板110且與第一梳狀電容板162相互平行且交替配置。第三梳狀電容板166連接於第一質量塊120的另一側。第四梳狀電容板168連接於基板110且與第三梳狀電容板166相互平行且交替配置。電壓驅動單元160藉由第一梳狀電容板162、第二梳狀電容板164、第三梳狀電容板166及第四梳狀電容板168施加直流電壓及交流小訊號，使得第一質量塊120振動。

加速度感測單元170包括多個第五梳狀電容板172、多個第六梳狀電容板174、多個第七梳狀電容板176及多個第八梳狀電容板178。第五梳狀電容板172連接於第一質量塊120的一側。第六梳狀電容板174連接於基板110且與第五梳狀電容板172相互平行且交替配置。第七梳狀電容板176連接於第一質量塊120的另一側。第八梳狀電容板178連接於基板110且與第七梳狀電容板176相互平行且交替配置。隨著第一質量 塊120的振盪，加速度感測單元170的第五梳狀電容板172、第六梳狀電容板174、第七梳狀電容板176及第八梳狀電容板178會產生電容變化量，藉此可感測Y方向的加速度。

慣性感測結構180包括多個第九梳狀電容板182、多個第十梳狀電容板184、多個第十一梳狀電容板186及多個第十二梳狀電容板188。第九梳狀電容板182連接於第二質量塊130的一側。第十梳狀電容板184連接於第一質量塊120且與第九梳狀電容板182相互平行且交替配置。第十一梳狀電容板186連接於第二質量塊130的另一側。第十二梳狀電容板188連接於第一質量塊120且與第十一梳狀電容板186相互平行且交替配置。隨著第二質量塊130相對於第一質量塊120的振盪，慣性感測結構180的第九梳狀電容板182、第十梳狀電容板184、第十一梳狀電容板186及第十二梳狀電容板188會產生電容變化量，藉此可感測角速度及X方向的加速度。

共振頻調變單元190包括多個第十三梳狀電容板192、多個第十四梳狀電容板194、多個第十五梳狀電容板196及多個第十六梳狀電容板198。第十三梳狀電容板192連接於第一質量塊120的一側。第十四梳狀電容板194連接於基板110且與第十三梳狀電容板192相互平行且交替配置。第十五梳狀電容板196連接於第一質量塊120的另一側。第十六梳狀電容板198連接於 基板110且與第十五梳狀電容板196相互平行且交替配置。

圖2為圖1之共振頻調變單元的局部示意圖。請參考圖1及圖2，詳細而言，共振頻調變單元190的第十三梳狀電容板192具有特殊形狀，以使共振頻調變單元190適於被施加直流電壓來微調整體結構之共振頻。此外，共振頻調變單元190的第十五梳狀電容板196亦具有如同第十三梳狀電容板192的特殊形狀，以使共振頻調變單元190適於被施加直流電壓來微調整體結構之共振頻。請參考圖1，為了在有限的配置空間中，使共振頻調變單元190的配置較為對稱，本實施例的第十三梳狀電容板192及第十四梳狀電容板194分為兩部分，分別配置於電壓驅動單元160之第一梳狀電容板162與第二梳狀電容板164的兩側，且第十五梳狀電容板196及第十六梳狀電容板198亦分為兩部分，分別配置於電壓驅動單元160之第三梳狀電容板166與第四梳狀電容板168的兩側。

圖3為圖1之慣性感測結構的局部示意圖。請參考圖1及圖3，詳細而言，在本實施例的慣性感測結構180中，相鄰的兩第九梳狀電容板182之間具有兩第十梳狀電容板184，且所述兩第十梳狀電容板184具有不同電位，藉以使感測電容值提升為兩倍，以利加速度及角速度的感測。此外，相鄰的兩第十一梳狀電容板186之間亦具有兩第十二梳狀電容板188，且所述兩第十二梳狀 電容板188具有不同電位，藉以使感測電容值提升為兩倍，以利加速度及角速度的感測。

本實施例的基板110具有多個固定基座112(繪示為四個)，這些固定基座112分別對應於這些第一彈性件140，各第一彈性件140連接於對應之固定基座112與第一質量塊120之間。此外，本實施例的第一質量塊120與第二質量塊130分別具有多個蝕刻孔124及多個蝕刻孔132，在製作慣性感測裝置100的過程中，蝕刻液可透過蝕刻孔124及蝕刻孔132，均勻地將第一質量塊120與基板110之間以及第二質量塊130與基板110之間蝕刻出間距。以下配合圖4及圖5對本實施例之慣性感測裝置100的使用方法進行說明。

圖4及圖5為圖1之慣性感測裝置的使用方法流程圖。請先參考圖1及圖4，當使用者欲依序進行角速度的感測及加速度的感測時，可開啟電壓驅動單元160，以施加直流電壓及交流小訊號於第一質量塊120，而驅動第一質量塊120產生作動(步驟S602)，並藉由外部角速度產生之科氏力，造成第二質量塊130相對第一質量塊120的振盪。若第一質量塊120在Y方向的共振頻率與第二質量塊130在X方向的共振頻率不相等，施加電壓於共振頻調變單元190，以將第一質量塊120的共振頻率調整為與第二質量塊130的共振頻率相等(步驟S603)。若第一質量塊120在Y方向的共振頻率與第二質量塊130在X方向的共振頻率相等，則可省略步 驟S603。

接著，藉由第二質量塊130相對第一質量塊120的振盪，測得第二質量塊130的角速度(步驟S604)。在測得第二質量塊130的角速度之後，施加反相電壓於電壓驅動單元160，以大幅減緩第二質量塊130的作動(步驟S606)。在大幅減緩第二質量塊130的作動之後，施加電壓於該共振頻調變單元190，使這些第一彈性件140的電性彈性係數下降(如此可降低這些第一彈性件140的振盪頻率)，以小幅減緩第二質量塊130的作動(步驟S608)。在減緩第二質量塊130的作動之後，藉由加速度感測單元170及慣性感測結構180感測第一質量塊120與第二質量塊130的振盪，以測得第一質量塊120與第二質量塊130的加速度。

上述步驟S606至步驟S608可視為對慣性感測裝置100進行模態的切換(由驅動模態切換為感測模態)。當系統處於所述驅動模態時，適於對角速度進行感測，而當系統處於所述感測模態時，適於對加速度進行感測。藉此，慣性感測裝置100在對角速度進行感測之後，可在不受到第二質量塊130作動之干擾的情況下，接著對加速度進行感測，以提升慣性感測裝置100於加速度感測的準確性。

詳細而言，本實施例之慣性感測裝置100之系統的統禦方程式可如下表示：

其中，m _s 為第二質量塊130的質量(所述感測模態的等效質量)，m _d 為第一質量塊120與第二質量塊130的質量和(所述驅動模態的等效質量)。第二質量塊130係連接於第一質量塊120，因此當藉由電壓驅動單元160驅動第一質量塊120產生作動時(圖4的步驟S602)，第二質量塊130會隨著第一質量塊120作動，故式(2)中的m _d 為第一質量塊120與第二質量塊130的質量和。x Ω² 與y Ω² 為向心加速度，y 與x 為角加速度，Ω與Ω為柯氏加速度，為所欲量測的線性加速度，B _s 為第二質量塊的阻尼係數，B _d 為第一質量塊與第二質量塊的阻尼係數，k _s 為第二彈性件的機械彈性係數，k _d 為第一彈性件的機械彈性係數。藉由執行圖2中的步驟S606至步驟S610，可使上述柯氏加速度與角加速度為零，而將式(1)及式(2)簡化為如下所示的式(3)及式(4)：

式(3)及式(4)為兩個完全獨立的二階振盪系統，形成了標準的加速度統禦方程式，以使慣性感測裝置100適於對方向X及方向Y的加速度進行感測。

值得注意的是，上述步驟S606之施加力量於第二質量塊130，其方法例如為先測得第二質量塊130之作動方向及作動程度，以施加適當大小之反相電壓來大幅減緩第二質量塊130的作動。上述步驟S608之施加電壓於這些共振頻調變單元，其作用則在於進一步減緩第二質量塊130的殘餘作動量。

請參考圖1及圖5，當使用者欲依序進行加速度的感測及角速度的感測時，可先藉由加速度感測單元170及慣性感測結構180感測第一質量塊120與第二質量塊130的振盪，以測得第一質量塊120與第二質量塊130的加速度(步驟S702)。接著，開啟電壓驅動單元160，以施加直流電壓及交流小訊號於第一質量塊120，而驅動第一質量塊120產生作動(步驟S704)，並藉由外部角速度產生之科氏力，造成第二質量塊130相對第一質量塊120的振盪。

若第一質量塊120在Y方向的共振頻率與第二質量塊130在X方向的共振頻率不相等，施加電壓於共振頻調變單元190，以將第一質量塊120的共振頻率調整為與第二質量塊130的共振頻率相等(步驟S705)。若第一質量塊120在Y方向的共振頻率與第二質量塊130 在X方向的共振頻率相等，則可省略步驟S703。最後，藉由第二質量塊130相對第一質量塊120的振盪，測得第二質量塊130的角速度(步驟S706)。

綜上所述，本發明的第一質量塊係用於第一方向之加速度的感測，而設置在第一質量塊的開口中之第二質量塊係用於角速度與第二方向之加速度的感測。第一質量塊除了用於加速度的感測之外，更可被驅動而相對第二質量塊作動，以利角速度的感測。此種將第一質量塊及第二質量塊整合，且慣性感測結構兼具加速度感測功能與角速度感測功能之配置方式，可節省配置空間，使整體結構具有較小的體積。此外，在完成角速度的感測之後，藉由施加反相電壓於電壓驅動單元，以減緩第二質量塊的作動，直到第二質量塊靜止，而可避免後續加速度的感測受到第二質量塊作動之干擾，以提升加速度感測的準確性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧慣性感測裝置

110‧‧‧基板

112‧‧‧固定基座

120‧‧‧第一質量塊

122‧‧‧開口

124、132‧‧‧蝕刻孔

130‧‧‧第二質量塊

140‧‧‧第一彈性件

150‧‧‧第二彈性件

160‧‧‧電壓驅動單元

162‧‧‧第一梳狀電容板

164‧‧‧第二梳狀電容板

166‧‧‧第三梳狀電容板

168‧‧‧第四梳狀電容板

170‧‧‧加速度感測單元

172‧‧‧第五梳狀電容板

174‧‧‧第六梳狀電容板

176‧‧‧第七梳狀電容板

178‧‧‧第八梳狀電容板

180‧‧‧慣性感測結構

182‧‧‧第九梳狀電容板

184‧‧‧第十梳狀電容板

186‧‧‧第十一梳狀電容板

188‧‧‧第十二梳狀電容板

190‧‧‧共振頻調變單元

192‧‧‧第十三梳狀電容板

194‧‧‧第十四梳狀電容板

196‧‧‧第十五梳狀電容板

198‧‧‧第十六梳狀電容板

圖1為本發明一實施例之慣性感測裝置的立體圖。

圖2為圖1之共振頻調變單元的局部示意圖。

圖3為圖1之慣性感測結構的局部示意圖。

圖4及圖5為圖1之慣性感測裝置的使用方法流程圖。

100‧‧‧慣性感測裝置

110‧‧‧基板

112‧‧‧固定基座

120‧‧‧第一質量塊

122‧‧‧開口

124、132‧‧‧蝕刻孔

130‧‧‧第二質量塊

140‧‧‧第一彈性件

150‧‧‧第二彈性件

160‧‧‧電壓驅動單元

162‧‧‧第一梳狀電容板

164‧‧‧第二梳狀電容板

166‧‧‧第三梳狀電容板

168‧‧‧第四梳狀電容板

170‧‧‧加速度感測單元

172‧‧‧第五梳狀電容板

174‧‧‧第六梳狀電容板

176‧‧‧第七梳狀電容板

178‧‧‧第八梳狀電容板

180‧‧‧慣性感測結構

182‧‧‧第九梳狀電容板

184‧‧‧第十梳狀電容板

186‧‧‧第十一梳狀電容板

188‧‧‧第十二梳狀電容板

190‧‧‧共振頻調變單元

192‧‧‧第十三梳狀電容板

194‧‧‧第十四梳狀電容板

196‧‧‧第十五梳狀電容板

198‧‧‧第十六梳狀電容板

Claims (8)

1. 一種慣性感測裝置，包括：一基板；一第一質量塊，配置於該基板上方且具有一開口，其中該第一質量塊具有一第一側、一第二側、一第三側及一第四側，該第一側相對於該第三側，該第二側相對於該第四側；一第二質量塊，配置於該開口內；多個第一彈性件，連接於該基板及該第一質量塊之間；多個第二彈性件，連接於該第一質量塊及該第二質量塊之間；一電壓驅動單元，配置於該基板與該第一質量塊之間而沿該第一側及該第三側延伸；一加速度感測單元，配置於該基板與該第一質量塊之間而沿該第二側及該第四側延伸，且適於感測該第一質量塊在一第一方向的加速度，其中部分該加速度感測單元連接於該第一質量塊；一慣性感測結構，配置於該第一質量塊與該第二質量塊之間，且適於感測該第二質量塊在垂直於該第一方向的一第二方向的加速度，並適於感測該第二質量塊的角速度，其中部分該慣性感測結構連接於該第一質量塊；以及一共振頻調變單元，配置於該基板與該第一質量塊 之間而沿該第一側及該第三側延伸，且適於調變該第一質量塊在該第一方向的共振頻率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之慣性感測裝置，其中該電壓驅動單元包括：多個第一梳狀電容板，連接於該第一質量塊的該第一側；多個第二梳狀電容板，連接於該基板且與該些第一梳狀電容板相互平行且交替配置；多個第三梳狀電容板，連接於該第一質量塊的該第三側；以及多個第四梳狀電容板，連接於該基板且與該些第三梳狀電容板相互平行且交替配置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之慣性感測裝置，其中該加速度感測單元包括：多個第五梳狀電容板，連接於該第一質量塊的該第二側；多個第六梳狀電容板，連接於該基板且與該些第五梳狀電容板相互平行且交替配置；多個第七梳狀電容板，連接於該第一質量塊的該第四側；以及多個第八梳狀電容板，連接於該基板且與該些第七梳狀電容板相互平行且交替配置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之慣性感測裝置，其中該第二質量塊具有相對的一第五側及一第六側，該 慣性感測結構包括：多個第九梳狀電容板，連接於該第二質量塊的該第五側；多個第十梳狀電容板，連接於該第一質量塊且與該些第九梳狀電容板相互平行且交替配置；多個第十一梳狀電容板，連接於該第二質量塊的該第六側；以及多個第十二梳狀電容板，連接於該第一質量塊且與該些第十一梳狀電容板相互平行且交替配置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之慣性感測裝置，其中該共振頻調變單元包括：多個第十三梳狀電容板，連接於該第一質量塊的該第一側；多個第十四梳狀電容板，連接於該基板且與該些第十三梳狀電容板相互平行且交替配置；多個第十五梳狀電容板，連接於該第一質量塊的該第三側；以及多個第十六梳狀電容板，連接於該基板且與該些第十五梳狀電容板相互平行且交替配置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之慣性感測裝置，其中該基板具有多個固定基座，該些固定基座分別對應於該些第一彈性件，各該第一彈性件連接於該對應之固定基座與該第一質量塊之間。
7. 一種如申請專利範圍第1項所述之慣性感測裝 置的使用方法，包括：開啟該電壓驅動單元，以施加直流電壓及交流小訊號於該第一質量塊，而驅動該第一質量塊產生作動，並藉由外部角速度產生之科氏力，造成該第二質量塊相對該第一質量塊的振盪；若該第一質量塊在該第一方向的共振頻率與該第二質量塊在該第二方向的共振頻率不相等，施加電壓於該共振頻調變單元，以將該第一質量塊的共振頻率調整為與該第二質量塊的共振頻率相等；藉由該第二質量塊相對該第一質量塊的振盪，測得該第二質量塊的角速度；在測得該第二質量塊的角速度之後，施加反相電壓於該電壓驅動單元，以大幅減緩該第二質量塊的作動；在大幅減緩該第二質量塊的作動之後，施加電壓於該共振頻調變單元，以小幅減緩該第二質量塊的作動；以及在減緩該第二質量塊的作動之後，藉由該加速度感測單元及該慣性感測結構感測該第一質量塊與該第二質量塊的振盪，以測得該第一質量塊與該第二質量塊的加速度。
8. 一種如申請專利範圍第1項所述之慣性感測裝置的使用方法，包括：藉由該加速度感測單元及該慣性感測結構感測該第一質量塊與該第二質量塊的振盪，以測得該第一質量 塊與該第二質量塊的加速度；開啟該電壓驅動單元，以施加直流電壓及交流小訊號於該第一質量塊，而驅動該第一質量塊產生作動，並藉由外部角速度產生之科氏力，造成該第二質量塊相對該第一質量塊的振盪；若該第一質量塊在該第一方向的共振頻率與該第二質量塊在該第二方向的共振頻率不相等，施加電壓於該共振頻調變單元，以將該第一質量塊的共振頻率調整為與該第二質量塊的共振頻率相等；以及藉由該第二質量塊相對該第一質量塊的振盪，測得該第二質量塊的角速度。