CN102053168A

CN102053168A - 加速度传感器

Info

Publication number: CN102053168A
Application number: CN2010105283329A
Authority: CN
Inventors: 佐藤健太
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2011-05-11
Also published as: US20110100125A1; JP2011117944A

Abstract

一种加速度传感器，能实现高精度且高灵敏度的加速度测定。具备：由压电振动片(12)构成的感应元件，其具有振动梁(13)及形成于其表面的激励电极；支撑感应元件两端的支撑部(17、18)；位于振动梁的一方的基端部(14)与相邻的支撑部之间且具有薄壁部(19)的连接部(16)；施重部(20)，其配置在感应元件的宽度方向两侧，且从该一方的基端部起沿着感应元件的长度方向延伸到另一方的基端部侧。当在施重部的主面法线方向上作用了加速度时，感应元件的频率随加速度的方向和大小而变化。当追加了由沿着施重部的宽度方向两侧延伸的振动梁构成的第2和第3感应元件(42、43)时，能够进一步测定施重部的面内方向的加速度。

Description

加速度传感器

技术领域

本发明涉及加速度传感器，该加速度传感器将压电振动片用于感应元件来检测加速度，以测定或检测例如对象物的移动、振动、姿态的变化等。

背景技术

一般而言，压电振子具有这样的性质：当被施加了应力时，谐振频率随该应力的大小而变化。特别对于弯曲振动模式的压电振子而言，众所周知，与其他振动模式相比，频率相对于施加应力的变化率更大。其中，还公开了以下情况：对于由平行的2个振动梁和分别将它们的两端结合的基端部构成的结构的双音叉振子，它具有较高的Q值和良好的线性频率特性，并且再现性和磁滞性优异，响应速度快(例如参照非专利文献1)。

因此，以往已开发出使用了双音叉压电振子的各种加速度传感器。例如，以下这样的加速度传感器是公知的：在该加速度传感器中，将双音叉压电振动片的一方的基端部支撑在固定部件上，将另一方的基端部支撑在作为施重部的活动部件上，当活动部件因加速度的作用而在该加速度的施加方向上产生了位移时，从压电振动片的两端向压电振动片作用压缩方向或拉伸方向的力，从而使压电振动片的频率增加或减小(例如参照专利文献1)。在该加速度传感器中，压电振动片、固定部件以及活动部件分别形成为独立的部件，并用粘接剂等将它们固定在一起而使它们一体化，因此部件个数和组装工序数量多，组装作业复杂。

因此，已开发出以下这样的加速度计，该加速度计具有：作为施重部的振子型转动质量体，其通过铰接部分与基座连接；以及两个振动梁即双音叉压电振动片，它们配置在上述振子型转动质量体的两侧，该加速度计采用了将该振动片的一方的基端部固定在基座上并将另一方的基端部固定在转动质量体上的单片结构，它是通过光刻技术对石英片进行加工而形成的(例如参照专利文献2)。在该加速度计中，当转动质量体因面内方向的加速度而以铰接部分为中心旋转时，对一方的压电振动片作用拉伸应力，对另一方的压电振动片作用压缩应力，从而它们的频率分别产生变化，因而对它们的频率差进行测定。

此外，还公知有如下的由单结晶基板构成的加速度传感器：该加速度传感器同样具有支撑部、作为施重部的惯性质量部、以及由双音叉压电振动片构成的力转换器，并且，压电振动片的两端分别与支撑部和惯性质量部连接(例如参照专利文献3)。图6(A)概略地示出了该加速度传感器1的整体结构。

力转换器即压电振动片2为双音叉型，其具有2个平行的振动梁3和位于振动梁3的长度方向两端的基端部4、5，一方的基端部4与支撑部6连接，另一方的基端部5与惯性质量部即施重部7连接。支撑部6在压电振动片2的两侧，沿着该压电振动片2的长度方向一直延伸到另一方的基端部5，从而连接到施重部7。通过在支撑部6与施重部7的上表面侧形成在与所述振动梁的长度方向垂直的方向上延伸的槽，由此利用可弯曲的薄壁部8将支撑部6与施重部7连接。通过在另一方的基端部5与施重部7的下表面侧同样地形成在与所述振动梁的长度方向垂直的方向上延伸的槽，由此利用可弯曲的薄壁部9将另一方的基端部5与施重部7连接。

如图6(B)中箭头所示，当在施重部7的主面的法线方向的向下方向上对施重部7作用了加速动时，施重部7以经过薄壁部8的中心的轴线HA为中心向下转动。响应于该动作，如图6(C)所示，将双音叉振动片2的基端部5与施重部7连接的薄壁部9的经过其中心的轴线TA，以轴线HA为中心向下旋转而移位到位置TA′。其结果，从基端部5对振动梁3作用拉伸方向的力，压电振动片2的频率上升。

反之，如图6(D)中箭头所示，当在施重部7的主面的法线方向的向上方向上对施重部7作用了加速动时，该施重部以经过薄壁部8的中心的轴线HA为中心向上转动。响应于该动作，如图6(E)所示，薄壁部9的经过其中心的轴线TA以轴线HA为中心，向上旋转到位置TA′。其结果，从基端部5对振动梁3作用压缩方向的力，压电振动片2的频率下降。

【专利文献1】日本特开2008-170203号说明书

【专利文献2】日本特开平1-302166号说明书

【专利文献3】美国专利第5165279号说明书

【非专利文献1】栗原正雄及另外3人，“双音叉振動子を用いた水晶压力センサ”，束洋通信機技報，束洋通信機株式会社，1990年，No.46，p.1-8

上述专利文献3记载的加速度传感器能够利用1个压电振动片来判定加速度的大小及其方向，因此，与如专利文献2那样的需要两个压电振动片的加速度计相比，更有优势。但是，在专利文献3记载的加速度传感器中存在以下问题。

一般而言，在加速度传感器中为了提高灵敏度，希望使受到加速度的惯性力作用的质量体即施重部进一步增大。如专利文献3记载的那样，对于利用光刻而由1个压电晶片或基片加工成的加速度传感器，进一步增大施重部的面积对传感器灵敏度的提高很重要。

专利文献3记载的加速度传感器的施重部是从压电振动片的基端部起，朝向与振动梁相反的一侧而设置的，因此，当增大施重部的平面尺寸时，加速度传感器整体的平面尺寸大型化。因此，难以同时实现灵敏度的提高和小型化。并且，由压电振动片构成的感应元件的振动梁的长度是基于压电振动片的谐振频率而确定的，因此，在预先已确定了封装尺寸的情况下，可能导致施重部的设计自由度变低而无法得到充分的灵敏度。

此外，在专利文献3记载的加速度传感器中，为了在施重部与支撑部以及施重部与基端部之间分别形成薄壁部，必须在压电基板的正面及背面上分别独立地蚀刻出凹部。因此，存在这样的问题：其加工工艺复杂而且麻烦，工序数量增加，成本增大。

发明内容

因此，本发明正是为了解决上述以往的问题而完成的，其目的在于，在包括具有弯曲振动模式的振动梁的感应元件的加速度传感器中，很理想地在不增加加工工艺的复杂化和工序数量的情况下，增大了施重部的设计自由度，且能够以高精度及高灵敏度来测定加速度。

此外，本发明的目的在于提供一种能够检测垂直的两个轴向上的加速度的加速度传感器。

为了达到上述目的，本发明的加速度传感器的特征在于，该加速度传感器具备：

第1感应元件，其具有：第1振动梁；该第1振动梁的长度方向两端的基端部；以及形成在第1振动梁的表面上的激励电极，该激励电极用于以弯曲振动模式对该第1振动梁进行激励；

支撑部，其与各个基端部分别结合，以支撑第1感应元件；

连接部，其从一方的基端部起，在与第1振动梁相同的轴上，朝着与第1振动梁相反的方向延伸而设置在基端部与相邻的支撑部之间，并且，该连接部具有沿着第1振动梁的长度方向形成的薄壁部；以及

施重部，其与所述一方的基端部结合而配置在感应元件的宽度方向两侧，并沿着感应元件的长度方向朝着另一方的基端部侧延伸。

当沿着施重部的主面的法线方向朝下或朝上对施重部作用了加速度时，施重部以与基端部之间的连接部分为支点朝下方或上方进行弹性变形。该弹性变形以施重部的重心为力点并且以薄壁部为作用点，产生与加速度的大小和方向对应的转矩，从而从基端部沿着振动梁的长度方向作用压缩或拉伸应力。

根据本发明，施重部是从感应元件的一方的基端部朝向另一方的基端部侧设置的，因此，能够在不受振动梁的长度限制的情况下，自由地设定从施重部的重心到作用点的距离。由此，对于相同大小的加速度，能够从施重部向振动梁作用更大的力。此外，从施重部向振动梁传递的力的作用点被设定在连接部的薄壁部上，因此，能够从施重部向振动梁直接、高效地传递加速度。基于这些结果，本发明与以往相比，能够大幅提高加速度传感器的灵敏度。

此外，在本发明的加速度传感器中，感应元件是通过其两端的两点而得到固定支撑，因此，与压电振动片通过单侧的一端进行1点支撑的以往的结构相比，漏振更小。其结果，构成感应元件的压电振动片的CI值变小、Q值上升、频率波动变小，因此，作为加速度传感器能够得到很高的分辨率。

在某个实施例中，加速度传感器还具有：第2和第3感应元件，它们左右对称地配置在施重部的宽度方向两侧；以及第2和第3支撑部，它们用于分别支撑该第2和第3感应元件，其中，第2和第3感应元件分别具有沿着相邻的施重部与第1振动梁平行地延伸的第2和第3振动梁，该第2和第3振动梁分别在长度方向上的与连接部相反的一侧的基端部处与相邻的施重部结合，并且分别在长度方向上的连接部侧的基端部处与第2和第3支撑部结合。

当在施重部的面内方向上对施重部作用了加速度时，施重部分别以与基端部之间的连接部分及第2和第3支撑部为支点，在左右方向上发生弹性变形，进而，以第2和第3感应元件的振动梁与第2、第3支撑部之间的连接部分为支点，使第2和第3感应元件的振动梁在左右方向上一致地进行弯曲。由此，第2和第3感应元件沿着振动梁的长度方向产生压缩或拉伸应力，频率发生变化。此时，第2和第3感应元件的振动梁是左右对称地进行弯曲振动，因此，在加速度方向为振动梁的宽度方向的情况下，它们的频率变动量是正负相反的，在加速度方向为振动梁的长度方向的情况下，它们的频率变动量是正负相同的。因此，能够根据第2和第3感应元件的频率变动量之差，来检测振动梁宽度方向的加速度。

此外，能够根据第2和第3感应元件的频率变动量，来检测第1感应元件的频率变动量中包含的、因加速度在振动梁宽度方向上的分量引起的频率变动部分。由此，能够从第1感应元件的频率变动量中排除由加速度在振动梁宽度方向上的分量造成的影响，通过对施重部的主面法线方向上的加速度进行校正，能够以更高精度进行测定。

此外，能够根据第2和第3感应元件的频率变动量来判定加速度的方向，即，在它们相等时，判定为加速度处于振动梁的长度方向，在它们不相等时，判定为加速度处于除此以外的方向。

在另一个实施例中，第1感应元件由具有平行地延伸的2个第1振动梁的双音叉压电振动片构成。如上所述，众所周知，双音叉压电振动片具有较高的Q值和良好的线性频率特性，且再现性和磁滞性优异，响应速度快，因而，能够使加速度传感器实现更高的精度和更高的灵敏度。

此外，根据又一个实施例，支撑部构成围绕感应元件和施重部的外侧的1个支撑框，由此，对于加速度传感器而言，通过将底板和盖板层叠地接合到支撑框上下的各个表面上，能够容易地制造出封装成为一体结构的加速度传感器器件。尤其是，该加速度传感器可与底板和盖板同样地在1个晶片中同时加工出多个，因此，可使用公知的晶片加工技术和组装技术，一并制造多个加速度传感器器件，能够大幅降低制造成本。

附图说明

图1(A)是本发明的加速度传感器的第1实施例的俯视图，图1(B)是沿着图1(A)的I-I线的连接部的局部放大剖视图。

图2(A)、图2(B)是示出第1实施例的感应元件的工作状态的连接部附近的局部放大剖视图。

图3(A)、图3(B)是示出第1实施例的感应元件的另一工作状态的连接部附近的局部放大剖视图。

图4(A)是第1实施例的变形例的加速度传感器的俯视图，图4(B)是沿着图4(A)的IV-IV线的连接部的局部放大剖视图。

图5(A)是本发明的加速度传感器的第2实施例的俯视图，图5(B)是沿着图5(A)的V-V线的连接部的局部放大剖视图。

图6(A)是现有的加速度传感器的俯视图，图6(B)～图6(E)是示出其工作状态的局部放大剖视图。

符号说明

1、11、21、31：加速度传感器；2、12、32、42、43：压电振动片；3、13、33：振动梁；4、5、14、15、34、35：基端部；6、17、18、37、38、44、45：支撑部；7、20、40、41：施重部；8、9、19、39：薄壁部；16、36：连接部。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的优选实施例。此外，在附图中，对相同或类似的结构要素标注相同或类似的参照符号来进行表示。

图1(A)概略地示出了本发明的加速度传感器的第1实施例。本实施例的加速度传感器11具有双音叉压电振动片12作为感应元件。双音叉压电振动片12具有：平行地延伸的1对振动梁13、13；以及位于这1对振动梁的长度方向两端的基端部14、15。一方的基端部14在与所述振动梁相反的一侧，经由连接部16与支撑部17结合，另一方的基端部15与位于所述振动梁的相反侧的支撑部18直接结合。在所述各振动梁的表面上，以期望的图案形成有未图示的激励电极，当对这些激励电极施加了预定电压时，所述各振动梁在平面内朝向彼此靠近或分离的方向进行弯曲振动。

如图1(B)所示，在连接部16上，在其下表面侧的整个范围内形成了槽，由此设置出厚度恒定的薄壁部19。在设置了连接部16的一侧的基端部14上，一体地结合有配置在压电振动片12的宽度方向两侧的大致矩形的施重部20、20。所述各施重部是隔着压电振动片12左右对称地形成的，并且，所述各施重部从基端部14起沿着所述压电振动片的长度方向，经过所述压电振动片的全长而一直延伸到支撑部18的末端。

本实施例的加速度传感器11可使用公知的光刻技术等从石英晶片容易地制造出来。除了石英以外，还可使用钽酸锂、铌酸锂等公知的压电材料。

加速度传感器11在以下状态下使用，即：例如通过粘接剂将两个支撑部17、18固定在基座等的固定部上，由两端对所述压电振动片进行两点支撑。在该状态下，当在施重部20、20的主面的法线方向的向下或向上方向上对施重部20、20作用了加速度时，施重部20、20以与基端部14之间的连接部分为支点，朝下方或上方进行弹性变形。由此，以所述施重部的重心为力点且以薄壁部19为作用点，产生与所述加速度的大小和方向对应的转矩。该转矩沿着振动梁13的长度方向对基端部14和振动梁13作用压缩或拉伸应力。

图2(A)示出了对施重部20、20作用了向下的加速度时的工作状态。此时，连接部16的薄壁部19向上弯曲成凸。在该状态下，使用有限元法对应力怎样作用于压电振动片12进行了仿真。图2(B)示出了其结果。

在该图中，“○”中的“+”标记表示压缩应力的产生，“○”中“-”标记表示拉伸应力的产生。如该图可知，在为向下的加速度的情况下，压缩应力分布在振动梁13的上表面侧，拉伸应力分布在下表面侧。其结果，压电振动片12的频率以加速度为0时的谐振频率f0为基准朝下降的方向变化，这种情况也能从频率的实测结果中确认到。

图3(A)示出了对施重部20、20作用了向上的加速度时的工作状态。此时，连接部16的薄壁部19向下弯曲成凸。在该状态下，同样使用有限元法对应力怎样作用于压电振动片12进行了仿真。图3(B)示出了其结果。

从该图可知，在为向上的加速度的情况下，拉伸应力分布在振动梁13的上表面侧，压缩应力分布在下表面侧。其结果，压电振动片12的频率同样以谐振频率f0为基准朝上升的方向变化，这种情况也能从频率的实测结果中确认到。

在其它实施例中，可通过在连接部16的上表面侧形成槽，来设置与上述实施例的薄壁部19发挥相同作用的薄壁部。在该情况下，压电振动片12的频率相对于对施重部20作用的加速度的方向而发生变化的方向与上述实施例的情况相反。

在本实施例中，施重部20、20是从压电振动片12的一方的基端部14起沿着该压电振动片的长度方向一直设置到支撑部18的末端附近，不过，根据本发明，也可以超过支撑部18的末端而进一步延伸。由此，由于施重部20、20是从所述压电振动片的一方的基端部朝向另一方的基端部侧而设置的，因此，能够在不受振动梁13的长度限制的情况下，自由地将从所述施重部的重心即力点到作用点的距离设定得比以往更大。由此，对于相同大小的加速度，能够更容易地从所述施重部向压电振动片12作用比以往更大的力。

此外，从施重部20、20传递给压电振动片12的力的作用点被设定在连接部16的薄壁部19上，该薄壁部19与基端部14的与振动梁13相反的一侧结合。由此，能够向作为感应元件的压电振动片12直接、高效地传递所述施重部受到的加速度。基于这些结果，与以往相比，能够大幅提高加速度传感器11的灵敏度。

例如，针对图1所示的第1实施例的加速度传感器，使用公知的分析模型对其芯片尺寸为5.5×3.5×0.1mm时的灵敏度进行了仿真。其结果，可知能够得到200ppm/G的灵敏度。为了进行比较，针对6所示的现有技术的加速度传感器，使用相同的分析模型对芯片尺寸相同时的灵敏度进行了仿真，结果灵敏度为40ppm/G。由此，在本实施例中，能够将灵敏度提高至5倍以上。

尤其对于本实施例的加速度传感器11而言，如上所述，压电振动片12通过其两端的两点得到固定支撑，因此，与像图6所示的现有例那样压电振动片仅通过其单侧的一端进行1点支撑的结构相比，漏振较小。其结果，压电振动片12的CI值变小、Q值上升、频率波动变小，因此，作为加速度传感器能够得到很高的分辨率。

此外，根据本发明，作为在加速度传感器11的表面上加工出的凹槽，仅存在用于划定连接部16的薄壁部19的前面所述的槽。因此，在加速度传感器的加工工序中，仅在单面形成凹槽即可，因此与加工上述现有的加速度传感器的情况相比，能够减少其工序数量且能使作业得到简化，能够降低制造成本。

图4(A)、图4(B)示出了本发明的加速度传感器的第1实施例的变形例。在本实施例的加速度传感器21中，支撑部22与相反侧的支撑部23在压电振动片12和施重部20、20的周围延伸而彼此连接，形成了矩形的框部24，其中，支撑部22经由连接部16与双音叉压电振动片12的一方的基端部14结合，支撑部23与另一方的基端部15直接接合。

在该加速度传感器21中，利用粘接剂等将两个支撑部22、23固定在底板的固定部上，并且，将底板和盖板层叠地接合到框部24的上下的各个表面上，由此，能够容易地封装成为一体结构的加速度传感器器件。在利用与加速度传感器21相同的压电材料或与该压电材料大致相同的热膨胀率的材料来形成所述底板和盖板的情况下，在使用时，不会受到因环境温度变化引起的热膨胀的影响，因此十分有利。

此外，加速度传感器21可在1个晶片上同时加工出多个。而且，众所周知，所述底板和盖板同样也可在1个晶片上同时加工出多个。因此，可使用公知的晶片加工技术和组装技术，一并制造出进行了封装后的多个加速度传感器器件，由此能够大幅降低制造成本。

图5(A)、图5(B)示出了本发明的加速度传感器的第2实施例。与第1实施例同样，在本实施例的加速度传感器31中，作为感应元件的第1双音叉压电振动片32具有平行地延伸的1对振动梁33、33、以及位于这1对振动梁的长度方向两端的基端部34、35，一方的基端部34在与所述振动梁相反的一侧，经由连接部36与支撑部37结合，另一方的基端部35与位于所述振动梁的相反侧的支撑部38直接结合。在所述各振动梁的表面上，以期望的图案形成有未图示的激励电极，当对这些激励电极施加了预定电压时，所述各振动梁在平面内朝向彼此靠近或分离的方向进行弯曲振动。

如图5(B)所示，在连接部36上，在其下表面侧的整个范围内形成了槽，由此设置出厚度恒定的薄壁部39。在设置了连接部36的一侧的基端部34上，一体结合有配置在第1压电振动片32的宽度方向两侧的大致矩形的施重部40、41。所述各施重部是隔着所述第1压电振动片左右对称地形成的，并且，所述各施重部从基端部34起沿着该第1压电振动片的长度方向，经过所述压电振动片的全长而一直延伸到支撑部38的末端。

此外，在本实施例的加速度传感器31中，在各施重部40、41的宽度方向两侧，沿着它们的外侧缘，设置了作为感应元件的第2和第3压电振动片42、43。所述第2和第3压电振动片42、43分别具有与第1压电振动片32的振动梁33平行地延伸的1个振动梁，该振动梁的一方的基端部与施重部40、41的长度方向上的中央位置附近结合，另一方的基端部与配置在支撑部37的宽度方向两侧的第2和第3支撑部44、45结合。第2和第3压电振动片42、43以及支撑部44、45隔着所述第1压电振动片左右对称地设置。在所述第2和第3压电振动片的振动梁的表面上，分别以预定图案形成有激励电极，当对这些激励电极施加了预定电压时，所述第2和第3压电振动片的振动梁在平面内隔着施重部40、41朝向彼此靠近或分离的方向进行弯曲振动。

加速度传感器31在以下状态下进行使用，即：例如用粘接剂将各支撑部37、38、44、45固定在基座等的固定部上，所述第1压电振动片在两端得到两点支撑，所述第2和第3压电振动片分别在单侧的一端进行了1点支撑。在该状态下，当在施重部40、41的主面的法线方向即z方向上，对所述各施重部作用了向下或向上的加速度时，所述各施重部以与基端部34之间的连接部分为支点，朝下方或上方进行弹性变形。由此，以所述施重部的重心为力点且以薄壁部39为作用点，产生与所述加速度的大小和方向对应的转矩。该转矩沿着振动梁33的长度方向，对第1压电振动片32的基端部34和振动梁33作用压缩或拉伸应力。

与结合图2和图3说明的第1实施例的情况同样，当向施重部40、41作用了向下的加速度时，第1压电振动片32的频率以加速度为0时的谐振频率f0为基准朝下降的方向变化。反之，当向所述施重部作用了向上的加速度时，所述第1压电振动片的频率同样以加速度为0时的谐振频率f0为基准，朝上升的方向变化。

当向施重部40、41作用了面内方向即x轴方向的加速度时，所述各施重部分别以与基端部34之间的连接部分以及第2、第3支撑部44、45为支点，在左右方向上发生弹性变形。由此，所述第2和第3压电振动片的各振动梁分别以它们与第2、第3支撑部44、45之间的连接部分为支点，在左右方向上一致地发生弯曲，且沿着它们的长度方向，一致地产生压缩或拉伸应力。所述第1压电振动片也是因所述各施重部的变形而在基端部34内产生压缩或拉伸应力，并将应力传递给振动梁33。

在温度T下、对施重部40、41作用了加速度g(gx，gy，gz)时，如果将预定的谐振频率下进行振荡时的第1、第2、第3压电振动片32、42、43中产生的频率变化量设为ΔF1、ΔF2、ΔF3时，则它们可用以下的式子来表示。

ΔF1＝ΔF1_gx+ΔF1_gy+ΔF1_gz+ΔF_T

ΔF2＝ΔF2_gx+ΔF2_gy+ΔF2_gz+ΔF_T

ΔF3＝ΔF3_gx+ΔF3_gy+ΔF3_gz+ΔF_T

这里，ΔF_T为温度分量的项。

如上所述，第2和第3压电振动片42、43是对称地设置的，且是在彼此靠近或分离的方向上进行弯曲振动，因此，ΔF2_gy＝ΔF3_gy、ΔF2_gz＝ΔF3_gz、ΔF2_gx＝-ΔF3_gx成立。因此，ΔF2-ΔF3＝2ΔF2_gx成立。由此，求取出Δ孔_gx，因此能够检测加速度g的x方向分量gx。

此外，第1压电振动片32的检测轴为z方向，因此ΔF1中的ΔF1_gx分量、ΔF1_gy分量以及温度分量ΔF_T是产生误差的因素。但是，由于如上地求出了ΔF1_gx，因此，可对加速度g的x方向分量gx的影响进行校正。由此，能够以更高精度来测定z方向的加速度。

此外，如上所述，第2和第3压电振动片42、43的因x方向的加速度引起的频率变动量是正负相反的，与此相对，因y方向的加速度引起的频率变动量是正负相同的。因此，在加速度仅存在于y方向上的情况下，ΔF2＝ΔF3，因此，通过对这些频率变动量进行比较，能够判定加速度的方向为y方向，还是为x、z方向。

本发明不限于上述实施例，可在其技术范围内施加各种变形或变更来进行实施。例如，上述各实施例中的双音叉压电振动片可变更为由1个振动梁构成的压电振动片。此外，对于设置在振动梁与支撑部之间的连接部上的薄壁部，在该薄壁部相对于连接部的厚度方向上的中心线不是对称的情况下，则即使从连接部的上下表面两侧均形成槽，也能够与上述实施例同样地发挥出根据加速度的方向来改变频率的功能。

Claims

1.一种加速度传感器，其特征在于，该加速度传感器具备：

第1感应元件，其具有：第1振动梁；所述第1振动梁的长度方向两端的基端部；以及形成在所述第1振动梁的表面上的激励电极，该激励电极用于以弯曲振动模式对该第1振动梁进行激励；

支撑部，其与各个所述基端部分别结合，以支撑所述第1感应元件；

连接部，其从一方的所述基端部起，在与所述第1振动梁相同的轴上，朝着与所述第1振动梁相反的方向延伸而设置在所述基端部与所述支撑部之间，并且，该连接部具有沿着所述第1振动梁的长度方向形成的薄壁部；以及

施重部，其与所述一方的基端部结合而配置在所述第1感应元件的宽度方向两侧，并沿着所述第1感应元件的长度方向朝着另一方的所述基端部侧延伸。

2.根据权利要求1所述的加速度传感器，其特征在于，

该加速度传感器还具有：第2和第3感应元件，它们左右对称地配置在所述施重部的宽度方向两侧；以及第2和第3支撑部，它们用于分别支撑所述第2和第3感应元件，

所述第2和第3感应元件分别具有沿着所述施重部与所述第1振动梁平行地延伸的第2和第3振动梁，所述第2和第3振动梁分别在长度方向上的与所述连接部相反的一侧的基端部处与相邻的所述施重部结合，并且分别在长度方向上的所述连接部侧的基端部处与所述第2和第3支撑部结合。

3.根据权利要求1或2所述的加速度传感器，其特征在于，

所述第1感应元件具有平行地延伸的2个所述第1振动梁。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的加速度传感器，其特征在于，

所述支撑部由围绕所述感应元件和所述施重部的外侧的1个支撑框构成。