具体实施方式

图1示出了加速度传感器100的示意图。

加速度传感器100具有基板110。传感器质量块120通过弹簧元件130安装在基板110上方，从而可沿运动轴x运动。弹簧元件130以该弹簧元件130的第一侧固定地与基板110连接，并且以该弹簧元件130的第二侧固定地与传感器质量块120连接。弹簧元件130允许传感器质量块120沿运动轴x偏移。例如，弹簧元件130可以设计为弯曲梁弹簧，其垂直于运动轴x延伸并因此仅允许沿运动轴x的运动，而垂直于运动轴x的运动是不可能的。但弹簧元件130也可以具有导致传感器质量块120可以沿运动轴x偏移的任何其他形状。

第一微调电极140与传感器质量块120连接。在此，第一微调电极140固定地与传感器质量块120连接，例如，传感器质量块120和第一微调电极140可以一体形成，即第一微调电极140是传感器质量块120的组成部分。

第二微调电极150与基板110连接并且对应于第一微调电极140。在此，第二微调电极150固定地与基板110连接。例如，第二微调电极150可以是基板110的组成部分。

第一微调电极140和第二微调电极150的电极对设计为，使得在传感器质量块120的特定位置，由第一微调电极140和第二微调电极150产生的力不作用于传感器质量块120。但是，当从该位置偏移时，会产生静电力Ft，其通过微调电极140、150作用在传感器质量块120上。

在此，第一微调电极140和第二微调电极150不必对称地安装在传感器质量块120或基板110上。例如，所有第一微调电极140可以位于传感器质量块120的一侧或传感器质量块120的一端。

当传感器质量块120沿运动轴x偏移时，弹簧元件130产生弹簧力Ff，该弹簧力将传感器质量块120移动回初始位置，在该初始位置，由各个弹簧元件130产生的力相互补偿或者这些力消失(机械零点)。同时，通过在第一微调电极140与第二微调电极150之间施加微调电压，可以在传感器质量块120上产生静电力Ft，该静电力与弹簧力Ff相加形成有效弹簧力。

因此，可能的是，通过施加在第一微调电极140和第二微调电极150之间的微调电压自由调节加速度传感器100的弹簧硬度或刚度。由此，例如可以实现弹簧力Ff和静电力Ft完全相互补偿，从而在传感器质量块120偏移时不再存在回复力。但静电力Ft也可以过补偿、即超过弹簧力Ff，使得在传感器质量块120仅发生小偏移时，静电力Ft使传感器质量块120加强到大偏移。由于这会导致传感器质量块120的立即过载，以这种方式，加速度传感器100只应在闭合控制回路中利用额外的复位电子装置运行。

加速度传感器100另外具有用于读出加速度的传感器电极160，该传感器电极与传感器质量块120连接并且对应于示意性示出的检测电极170，该检测电极与基板110连接。传感器电极160和检测电极170之间的电压在传感器质量块120上产生静电力Fd，该静电力可用于偏移传感器质量块120。对于传感器电极160和检测电极170之间的固定电压，电荷或能够由此得出的电容取决于传感器质量块120沿运动轴x的偏移。这使得通过传感器电极160和检测电极170确定传感器质量块120的偏移成为可能。

如果传感器质量块120要处于静止状态，则作用其上的各种力必须相互平衡，即Fd+Ft+Ff＝0。如果将第一静电力Fd理解为由加速度传感器100测量的力，并且将弹簧力Ff和第二静电力Ft的组合理解为有效弹簧力，则对于小的偏移，第一静电力与偏移之间存在线性关系，其斜率取决于施加的微调电压。

这在图2中示意性地示出，该图描绘了，对于不同的微调电压，第一静电力或有效测量的力Fd与沿运动轴x的偏移的相关性的曲线图。其中，每条直线表示系统在特定的微调电压下的力-位移特性。这些特性可以分别针对特定的微调电压，通过调节检测电极170施加在传感器电极160上的各种力，然后读出所产生的偏移来确定。

如果对于不同的微调电压进行至少两次测量，则在图中得到所有直线的交点N，在该点处，对于所有微调电压，第一静电力Fd都导致相同的偏移“n”。该偏移称为“中性点”。

通过相应地改变微调电压以及改变传感器电极160和检测电极170之间的电压，可以在加速度传感器100中确定偏移的中性点并力求将其作为加速度测量的起始点。在该点处，微调电压的变化对作用在传感器质量块120上的力没有影响。因此，相对于这种变化，影响加速度测量的零偏是稳定的，由此提高了传感器在长时间运行中的可靠性。如果将传感器质量块120带到接近或对应于中性点的起始位置，则可以提高零偏稳定性。

此外，在传感器质量块的初始位置已经接近或占据中性点之后，可以改变微调电压，使得第二静电力Ft部分或甚至完全补偿弹簧力Ff。这在图2中通过箭头A指示。改变微调电压直到在力-位移图中(几乎)无斜率，即达到水平线H。对于这种配置，即使面对偏离中性点的微小位移，零偏也是稳定的，因为作用在传感器质量块120上的力没有变化。这也提高了长期稳定性，此外也可以有利于加速度传感器100在振动下的运行。

在此，关于中性点的偏移调节和完全或部分地补偿弹簧力Ff的微调电压的调节都可以通过自动控制施加到微调电极140、150、传感器电极160和检测电极170上的电压来实现。由此可以将加速度传感器100保持在中性点并进一步稳定零偏。此外，控制器可以提供关于中性点位置随时间变化的数据，这些数据可以说明加速度传感器100的高效能性。

不言而喻，根据微调电极140、150、传感器电极160和检测电极170的具体配置，第一静电力Fd、第二静电力Ft以及传感器质量块120的偏移可以以不同的方式产生和读出。对此，将参照在图3中示意性示出的加速度传感器100，示例性地讨论一个具体的实施例。

在图3的加速度传感器100中，第一微调电极140设计成电极板，每个电极板被两个第二微调电极150包围并与它们一起形成板式电容器。在此，第二静电力是两个外部的第二微调电极150作用在中间的第一微调电极140上的力的合力。因此，该力对于第一微调电极140的中心定位无作用。

传感器电极160和检测电极170设计成具有彼此啮合的电极指的梳状电极。传感器电极160和检测电极170沿运动轴x分成两组电极对。在图3中，布置在传感器质量块左端的电极代表第一电极对，而布置在右端的电极代表第二电极对。

现在，如果指定电压只施加到两组电极对中的一组上，则产生的力只源于该电极对的电极。如果交替变换施加电压的电极对组，则产生的第一静电力取决于哪组电极对被施加了多长时间的电压。在此，建议进行快速变换，以尽可能抑制惯性效应或滞后效应。因此，电压从一组电极对变换到另一组电极对的占空比决定了在时间上的平均值中，第一静电力是否产生以及在哪个方向上形成。

在图3的实施例中，传感器电极160和检测电极170的电极对在结构上是相同的。因此，只向左侧的电极对施加指定电压会导致与只向右侧的电极对施加指定电压的情况相反的力。如果在参考周期内向左侧和右侧施加电压的次数相同，即占空比设定为50/50，则在时间上的平均值中不产生力。通过改变占空比，就可以调节在时间上的平均值中作用在传感器质量块120上的第一静电力。当然，实际的力在此取决于传感器的具体结构并且是可以计算的。能够从外部指定的占空比允许了从外部指定第一静电力。

同时，可以以已知的方式根据在施加指定电压时经过电极的电荷来确定由该电极形成的电容器的电容，例如通过测量经过质量块和放大器电容器的电荷流。在此，对于图3中的左侧组的电极对，以与右侧组的电极对相同的方式得出值。由于电容取决于各个电极之间的距离，因此该电容是传感器质量块120的偏移的量度。可以读出左右电极对之间的电容差。由此就可以确定传感器质量块120的偏移。

以这种方式就可以确定必要的测量值，以针对每个施加的微调电压推导出力-位移曲线图并从中推导出中性点。

替代地，也可以放弃从占空比推导第一静电力和从电容差推导偏移，而将这些变量直接用于调节中性点。

为此，对每个微调电压应用不同的占空比，并为每个占空比测量相应的电容差。由此得出的占空比-电容差曲线图相交于一点，在该点处，每个微调电压的占空比导致相同的电容差。关于该电容差的调节就相当于关于中性点调节偏移。以这种方式，可以通过能够直接调节或读出的参数来确定中性点，并且可以使传感器质量块(120)的偏移接近于该中性点或优选调节到该中性点。特别是，可以根据电容差调节。

这样，可以以简单的方式达到并保持中性点。

图4示出了用于调节中性点的方法的示意性流程图，该方法可以利用以与上述传感器等效的方式构造的加速度传感器来执行。

在S100中，针对至少两个不同的微调电压确定第一静电力Fd与传感器质量块(120)的偏移之间的关系。特别是，可以为两个或多个微调电压确定线性的力-位移曲线图。

在S110中，根据第一静电力Fd与传感器质量块(120)的偏移之间的关系确定如下偏移的中性点：在该偏移处，对于不同的微调电压，相应的第一静电力Fd相同。特别是，该中性点可以根据所确定的力-位移曲线图的交点来确定。

在S120中，关于中性点调节传感器质量块的偏移。特别是，将偏移调节到中性点附近或优选地调节到中性点。这使得加速度传感器能够在零偏长期稳定性提高的工作点运行。