МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДАТЧИК И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

1. Микроэлектромеханический датчик (30), содержащий
по меньшей мере один подвижный электрод (29),
1
4
o1
o2
u1
u2
электродную систему (31-31), отстоящую на некоторое расстояние от указанного электрода (29) и содержащую электроды, выполненные с возможностью раздельного управления и подачи на них соответствующих сигналов (u, u, u, u), которые могут быть использованы для установления и/или изменения электростатическим способом прикладываемой силы, жесткости и коэффициента считывания резонатора,
1
4
блок (32) выработки электродных сигналов, соединенный с электродной системой (31-31) и выполненный с возможностью подачи на него сигнала (f) приложенной силы, сигнала (Δω) жесткости и сигнала (m) коэффициента считывания, задающих установление и/или изменения прикладываемой силы, жесткости и коэффициента считывания подвижного электрода (29), которые необходимо выполнить,
o1
o2
u1
u2
o1
o2
u1
u2
причем указанный блок (32) вырабатывает электродные сигналы (u, u, u, u) в зависимости от сигнала прикладываемой силы, сигнала жесткости и сигнала коэффициента считывания и согласовывает электродные сигналы (u, u, u, u) между собой таким образом, что прикладываемая сила, жесткость и коэффициент считывания резонатора могут быть установлены и/или изменены до конкретных требуемых значений независимо друг от друга.
2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что он содержит блок переноса зарядов, регистрирующий переносы зарядов на подвижном электроде (29), и оценочный блок, определяющий мгновенное перемещение подвижного электрода (29) на основе зарегистрированного переноса заряда.
o1
o2
u1
u2
3. Датчик по п.2, отличающийся тем, что блок выработки электродного сигнала вырабатывает электродные сигналы (u, u, u, u) в зависимости от сигнала (f) прикладываемой силы, сигнала (Δω) жесткости и сигнала (m) коэффициента считывания таким образом, что перенос заряда содержит только составляющие, возникающие в результате перемещения подвижного электрода (29) и зависящие от значения коэффициента считывания.
1
4
4. Датчик по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что электродная система (31-31) содержит 4 электрода.
1
4
1
3
2
4
1
3
2
4
1
3
2
4
5. Датчик по п.4, отличающийся тем, что четыре электрода (31-31) сгруппированы в две электродные пары (31, 31; 31, 31) и расположены симметрично по отношению к первой оси (В), отделяющей эти электродные пары (31, 31; 31, 31) друг от друга, и симметрично по отношению ко второй оси (А), отделяющей электроды соответствующих пар (31, 31; 31, 31) друг от друга.
6. Датчик по п.5, отличающийся тем, что подвижный электрод (39) расположен центросимметрично по отношению к точке (S) пересечения двух указанных осей (А, В) симметрии.
o1
o2
u1
u2
7. Датчик по п.5, отличающийся тем, что электродные сигналы (u, u, u, u) представлены в виде следующих уравнений:
o1
o2
u1
u2
где (Δω) - сигнал жесткости, (m) - сигнал коэффициента считывания, (f) - сигнал прикладываемой силы, (u, u) - электродные сигналы электродов, расположенных выше второй оси, a (u, u) - электродные сигналы электродов, расположенных ниже второй оси.
8. Датчик по п.7, отличающийся тем, что для него выполнено следующее условие:
9. Датчик по любому из пп.1, 5-8, отличающийся тем, что подвижный электрод (29) выполнен в виде части резонатора.
10. Датчик по п.9, отличающийся тем, что он содержит
второй подвижный электрод (50), электрически связанный с указанным по меньшей мере одним подвижным электродом (29),
1
4
вторую электродную систему (51-51), отстоящую на некоторое расстояние от второго подвижного электрода (50) и содержащую электроды, выполненные с возможностью раздельного управления и подачи на них соответствующих электродных сигналов , которые могут быть использованы для установления и/или изменения электростатическим способом прикладываемой силы, жесткости и коэффициента считывания второго подвижного электрода (50),
1
4
2
2
2
второй блок (52) выработки электродных сигналов, соединенный со второй электродной системой (51-51) и выполненный с возможностью подачи на него второго сигнала (f) прикладываемой силы, второго сигнала (Δω) жесткости и второго сигнала (m) коэффициента считывания, задающих установление и/или изменения прикладываемой силы, жесткости и коэффициента считывания резонатора, которые необходимо выполнить,
2
2
2
o1
o2
u1
u2
причем указанный блок (52) вырабатывает электродные сигналы  в зависимости от второго сигнала (f) прикладываемой силы, второго сигнала (Δω) жесткости и второго сигнала (m) коэффициента считывания и согласовывает электродные сигналы (u, u, u, u) между собой таким образом, что вторая прикладываемая сила, вторая жесткость и второй коэффициент считывания подвижного электрода (50) могут быть установлены и/или изменены до конкретных требуемых значений независимо друг от друга и независимо от прикладываемой силы, жесткости и коэффициента считывания указанного по меньшей мере одного подвижного электрода (29).
1
4
o1
o2
u1
u2
11. Способ применения микроэлектромеханического датчика (30), содержащего по меньшей мере один подвижный электрод (29) и электродную систему (31-31), отстоящую на некоторое расстояние от указанного электрода (29) и содержащую электроды, выполненные с возможностью раздельного управления и подачи на них соответствующих электродных сигналов (u, u, u, u), согласно которому
o1
o2
u1
u2
вырабатывают электродные сигналы (u, u, u, u) в зависимости от сигнала (f) прикладываемой силы, сигнала (Δω) жесткости и сигнала (m) коэффициента считывания, задающих установление и/или изменения прикладываемой силы, жесткости и коэффициента считывания подвижного электрода (29), которые необходимо выполнить,
o1
o2
u1
u2
подают на соответствующие электроды электродные сигналы (u, u, u, u) для установления и/или изменения электростатическим способом прикладываемой силы, жесткости и коэффициента считывания подвижного электрода (29),
o1
o2
u1
u2
причем электродные сигналы (u, u, u, u) вырабатывают в зависимости от сигнала (f) прикладываемой силы, сигнала (Δω) жесткости и сигнала (m) коэффициента считывания и согласовывают электродные сигналы между собой таким образом, чтобы прикладываемая сила, жесткость и коэффициент считывания подвижного электрода (29) могли быть установлены и/или изменены до конкретных требуемых значений независимо друг от друга.