CN102243251A - 不等基频硅微谐振式加速度计 - Google Patents

不等基频硅微谐振式加速度计 Download PDF

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CN102243251A CN 201110103335 CN201110103335A CN102243251A CN 102243251 A CN102243251 A CN 102243251A CN 201110103335 CN201110103335 CN 201110103335 CN 201110103335 A CN201110103335 A CN 201110103335A CN 102243251 A CN102243251 A CN 102243251A
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Abstract

本发明公开了一种不等基频硅微谐振式加速度计,其特征在于:该加速度计包括玻璃基底、引线层、键合层和硅结构层,最下层为玻璃基底,在玻璃基底的上表面溅射金属作为引线层,通过键合层把硅结构层悬置于玻璃基底之上;其中硅结构层包括上质量块(1a)、与上质量块(1a)相连的下质量块(1b)、第一折叠梁(6a)、第二折叠梁(6b),上质量块(1a)与下质量块(1b)关于硅结构层水平轴对称放置,且中通过第一折叠梁(6a)、第二折叠梁(6b)相连。本发明提供的不等基频硅微谐振式加速度计,可以在全量程范围内消除模态耦合的影响,去除测量盲区,同时释放结构加工过程中产生的残余应力和减小由于材料热膨胀产生的应力。

Description

不等基频硅微谐振式加速度计
技术领域
本发明涉及到微机电系统(MEMS)中的硅微加速度惯性传感器。
背景技术
硅微加速度计是一种典型的MEMS(Micro Electromechanical system, 微机电系统)惯性传感器,其加工工艺与微电子加工技术兼容,可实现批量生产,具有体积小、重量轻、成本低、能耗低、可靠性高、易于智能化和数字化,可满足恶劣环境应用等特点,是当今加速度计发展的热点方向之一,有着重要的军用价值和广泛的民用前景。
区别于一般的电容检测式加速度计,硅微谐振式加速度计通过检测谐振频率变化量获取输入加速度的大小。它的基本特征是输出准数字信号的频率信号,易于检测、抗干扰性好,在传输和处理过程中也不易出现误差。
目前,硅微谐振式加速度计一般由谐振器和质量块组成,两个谐振器尺寸完全相同,且相邻上下对称布置,克服了材料不均匀和环境温度对器件的影响。两个谐振器尺寸完全相同,理论上两个谐振器基频相同,在外界加速度载荷的作用下,一个谐振频率升高,另一个谐振频率降低。但是,当外界的加速度载荷非常小——在正负几个毫g(1g=9.8 m/s2)范围内时,两个谐振器产生同频振动,即两个谐振器通过同一个质量块产生模态耦合,此时测量不出输入的加速度,形成测量盲区。
硅微谐振式加速度计通过测量频率变化来敏感输入加速度大小,温度变化不仅会导致弹性模量改变,进而引起谐振器频率漂移,而且会导致结构和封装应力改变,也会引起谐振器频率和品质因数的变化。因此,抑制谐振器温度敏感性才能实现较高的偏置稳定性。
发明内容
技术问题:本发明提出一种不等基频硅微谐振式加速度计,解决的技术问题是在加速度计的全量程范围内消除模态耦合的影响,去除测量盲区;释放结构加工过程中产生的残余应力和减小由于材料热膨胀产生的应力。
技术方案:为解决上述技术问题,该加速度计包括玻璃基底、引线层、键合层和硅结构层,最下层为玻璃基底,在玻璃基底的上表面溅射金属作为引线层,通过键合层把硅结构层悬置于玻璃基底之上;其中硅结构层包括上质量块、与上质量块相连的下质量块、第一折叠梁、第二折叠梁,上质量块与下质量块完全相同,上质量块与下质量块关于硅结构层水平轴对称放置,且中通过第一折叠梁、第二折叠梁相连;硅结构层还包括设置在上质量块中的上谐振器、第一一级杠杆放大机构、第四一级杠杆放大机构、用于支撑硅结构层的第一支撑梁和第四支撑梁、位于上质量块右上角的第一锚区、位于上质量块左上角的第四锚区;其中,第一一级杠杆放大机构和第四一级杠杆放大机构关于硅结构层垂直轴对称放置,第一一级杠杆放大机构和第四一级杠杆放大机构上端分别与上质量块连接,下端与上谐振器相连;上质量块上端分别通过第一支撑梁和第四支撑梁分别连接到第一锚区、第四锚区上;硅结构层还包括设置在下质量块中的下谐振器、第二一级杠杆放大机构、第三一级杠杆放大机构、用于支撑硅结构层的第二支撑梁、第三支撑梁,位于下质量块右下角的第二锚区、位于下质量块左下角的第三锚区;其中,第二一级杠杆放大机构和第三一级杠杆放大机构关于硅结构层垂直轴对称放置,第二一级杠杆放大机构和第三一级杠杆放大机构下端与下质量块连接,上端与下谐振器相连;下质量块通过第二支撑梁和第三支撑梁分别连接到第二锚区、第三锚区上;第一支撑梁和第二支撑梁、第三支撑梁和第四支撑梁、第一锚区和第二锚区、第三锚区和第四锚区分别关于硅结构层的水平轴对称;第一支撑梁和第四支撑梁、第二支撑梁和第三支撑梁、第一锚区和第四锚区、第二锚区和第三锚区分别关于硅结构层的垂直轴对称。
优选的,第一一级杠杆放大机构包括第一输入梁、第一杠杆臂、第一支点梁、第一输出梁和第五锚区,其中,第一输入梁、第一支点梁和第一输出梁分别连接到第一杠杆臂上,第一输入梁位于第一杠杆臂的上方,第一支点梁、第一输出梁位于第一杠杆臂的下方,第一支点梁在水平方向上处于第一输入梁、第一输出梁之间,第一支点梁连接到第五锚区,第五锚区位于第一支点梁的下方;第四一级杠杆放大机构包括第四输入梁、第四杠杆臂、第四支点梁、第四输出梁和第八锚区,其中,第四输入梁、第四支点梁和第四输出梁分别连接到第四杠杆臂上,第四输入梁位于第四杠杆臂的上方,第四支点梁、第四输出梁位于第四杠杆臂的下方,第四支点梁在水平方向上处于第四输入梁、第四输出梁之间,第四支点梁连接到第八锚区,第八锚区位于第四支点梁的下方;第一一级杠杆放大机构和第四一级杠杆放大机构上端通过第一输入梁和第四输入梁连接到上质量块,下端通过第一输出梁、第四输出梁连接到上谐振器上;第二一级杠杆放大机构包括第二输入梁、第二杠杆臂、第二支点梁、第二输出梁和第六锚区,其中,第二输入梁、第二支点梁和第二输出梁分别连接到第二杠杆臂上,第二输入梁位于第二杠杆臂的下方,第二支点梁、第二输出梁位于第二杠杆臂的上方,第二支点梁在水平方向上处于第二输入梁、第二输出梁之间,第二支点梁连接到第六锚区,第六锚区位于第二支点梁的上方;第三一级杠杆放大机构包括第三输入梁、第三杠杆臂、第三支点梁、第三输出梁和第七锚区,其中,第三输入梁、第三支点梁和第三输出梁分别连接到第三杠杆臂上,第三输入梁位于第三杠杆臂的下方,第三支点梁、第三输出梁位于第三杠杆臂的上方,第三支点梁在水平方向上处于第三输入梁、第三输出梁之间,第三支点梁连接到第七锚区,第七锚区位于第三支点梁的上方;
第二一级杠杆放大机构和第三一级杠杆放大机构下端通过第二输入梁和第三输入梁连接到下质量块,上端通过第二输出梁、第三输出梁连接到下谐振器上。
优选的,该加速度计包括完全相同的上质量块和下质量块,上谐振器和下谐振器分别在上质量块和下质量块的中间。
优选的,上谐振器和下谐振器的大小不同。
优选的,上质量块上端分别通过第一支撑梁、第四支撑梁连接到第一锚区、第四锚区上,下质量块下端分别通过第二支撑梁、第三支撑梁连接到第二锚区、第三锚区上,使硅结构层悬置于玻璃基底的上部。
有益效果:
(1)两个谐振器谐振基频不同,把耦合区域转移到全量程范围之外,从而消除模态耦合的影响,去除测量盲区;
(2)不等基频的实现是通过两个谐振器振梁尺寸大小不同来实现的;
(3)两个质量块完全相同,中间通过折叠梁连接在一起,可以释放结构加工过程中产生的残余应力和减小由于材料热膨胀产生的应力,同时减小耦合范围。
(4)两个质量块中间通过折叠梁相连,对加速度计整体的标度因数不会产生影响;
(5)一级杠放大杆机构中,支点梁和输出梁位于杠杆臂的同一侧(下方或上方),输入梁位于杠杆臂的另一侧(上方或下方),在同比例的条件下,提高了放大倍数;
(6)谐振器的振梁上只附加梳齿的质量,减少了齿枢的质量,提高了谐振器的力频特性,增大了整体的灵敏度。
附图说明
图1为本发明的一种不等基频硅微谐振式加速度计的平面结构示意图;
图2为本发明的谐振器结构示意图;
图3a为传统的硅微谐振式加速度计的谐振频率——加速度曲线图,耦合区域在量程范围之内,存在测量盲区;
图3b图为本发明所实现的效果,耦合区域在全量程范围之外,其中矩形区域为耦合区域。
上质量块1a、下质量块1b,上谐振器2a、下谐振器2b,第一一级杠杆放大机构3a、第二一级杠杆放大机构3b、第三一级杠杆放大机构3c、第四一级杠杆放大机构3d,第一支撑梁4a、第二支撑梁4b、第三支撑梁4c、第四支撑梁4d,第一锚区5a、第二锚区5b、第三锚区5c、第四锚区5d,第一折叠梁6a、第二折叠梁6b,第一输入梁7a、第二输入梁7b、第三输入梁7c、第四输入梁7d,第一杠杆臂8a、第二杠杆臂8b、第三杠杆臂8c、第四杠杆臂8d,第一支点梁9a、第二支点梁9b、第三支点梁9c、第四支点梁9d,第一输出梁10a、第二输出梁10b、第三输出梁10c、第四输出梁10d,第五锚区11a、第六锚区11b、第七锚区11c、第八锚区11d,第九锚区12,第一铅笔头13a、第二铅笔头13b,第一连接端14a、第二连接端14b,第一振梁15a、第二振梁15b,第一动齿16a、第二动齿16b,第一定齿17a、第二定齿17b、第三定齿17c、第四定齿17d,第一检测电极18a、第二检测电极18b,驱动电极19。
具体实施方式   
该加速度计包括玻璃基底、引线层、键合层和硅结构层,最下层为玻璃基底,在玻璃基底的上表面溅射金属作为引线层,通过键合层把硅结构层悬置于玻璃基底之上。
本发明提出的不等基频硅微谐振式加速度计,由玻璃基底、引线层、键合层和硅结构层组成。其中硅结构层包括上质量块、下质量块、上谐振器、下谐振器、一级杠杆放大机构、支撑梁、锚区几个部分;上下两个质量块完全相同,中间通过两根折叠梁相连,外端分别通过支撑梁连接在锚区上;上下两个谐振器分别位于两个质量块的中间,一端连接在杠杆机构的输出梁,另一端连接在锚区上;两个谐振器的振梁尺寸不同,从而拉开两个谐振器的基频;四个一级杠杆放大机构,其中杠杆机构的输出梁和支点梁位于杠杆臂的同一侧(下方或上方),输入梁位于杠杆臂的另一侧(上方或下方);当有加速度输入时,质量块把加速度转化成惯性力,被杠杆机构放大的惯性力将会施加在谐振器上,导致一个谐振器谐振频率增加,另一个谐振器谐振频率减少,通过测量两个谐振器的谐振频率差就可以得到输入加速度大小。
参见图1-3b,其中硅结构层包括上质量块1a、与上质量块1a相连的下质量块1b、第一折叠梁6a、第二折叠梁6b,上质量块1a与下质量块1b完全相同,关于硅结构层水平轴对称放置,中间通过第一折叠梁6a、第二折叠梁6b相连,可以释放结构加工过程中产生的残余应力和减小由于材料热膨胀产生的应力,同时减小耦合范围,并且,对整体的标度因数不会产生影响;硅结构层还包括设置在上质量块1a中的上谐振器2a、第一一级杠杆放大机构3a、第四一级杠杆放大机构3d、用于支撑硅结构层的第一支撑梁4a和第四支撑梁4d、第一锚区5a、第四锚区5d;其中,第一一级杠杆放大机构3a和第四一级杠杆放大机构3d关于硅结构层垂直轴对称放置,第一一级杠杆放大机构3a和第四一级杠杆放大机构3d上端与上质量块1a连接,下端与上谐振器2a相连;上质量块1a上端分别通过第一支撑梁4a和第四支撑梁4d连接到位于上质量块1a右上角的第一锚区5a、左上角的第四锚区5d上;硅结构层还包括设置在下质量块1b中的下谐振器2b、第二一级杠杆放大机构3b、第三一级杠杆放大机构3c、用于支撑硅结构层的第二支撑梁4b、第三支撑梁4c,第二锚区5b、第三锚区5c;其中,第二一级杠杆放大机构3b和第三一级杠杆放大机构3c关于硅结构层垂直轴对称放置,第二一级杠杆放大机构3b和第三一级杠杆放大机构3c下端与下质量块1b连接,上端与下谐振器2b相连;下质量块1b通过第二支撑梁4b和第三支撑梁4c连接到位于下质量块1b右下角的第二锚区5b、左下角的第三锚区5c上;上质量块1a上端分别通过第一支撑梁4a、第四支撑梁4d连接到第一锚区5a、第四锚区5d上,下质量块1b下端分别通过第二支撑梁4b、第三支撑梁4c连接到第二锚区5b、第三锚区5c上,使硅结构层悬置于玻璃基底的上部。
第一一级杠杆放大机构3a包括第一输入梁7a、第一杠杆臂8a、第一支点梁9a、第一输出梁10a和第五锚区11a,其中,第一输入梁7a、第一支点梁9a和第一输出梁10a分别连接到第一杠杆臂8a上,第一输入梁7a位于第一杠杆臂8a的上方,第一支点梁9a、第一输出梁10a位于第一杠杆臂8a的下方,第一支点梁9a在水平方向上处于第一输入梁7a、第一输出梁10a之间,第一支点梁9a连接到第五锚区11a,第五锚区11a位于第一支点梁9a的下方;第四一级杠杆放大机构3d包括第四输入梁7d、第四杠杆臂8d、第四支点梁9d、第四输出梁10d和第八锚区11d,其中,第四输入梁7d、第四支点梁9d和第四输出梁10d分别连接到第四杠杆臂8d上,第四输入梁7d位于第四杠杆臂8d的上方,第四支点梁9d、第四输出梁10d位于第四杠杆臂8d的下方,第四支点梁9d在水平方向上处于第四输入梁7d、第四输出梁10d之间,第四支点梁9d连接到第八锚区11d,第八锚区11d位于第四支点梁9d的下方;第一一级杠杆放大机构3a和第四一级杠杆放大机构3d上端通过第一输入梁7a和第四输入梁7d连接到上质量块1a,下端通过第一输出梁10a、第四输出梁10d连接到上谐振器2a上;第二一级杠杆放大机构3b包括第二输入梁7b、第二杠杆臂8b、第二支点梁9b、第二输出梁10b和第六锚区11b,其中,第二输入梁7b、第二支点梁9b和第二输出梁10b分别连接到第二杠杆臂8b上,第二输入梁7b位于第二杠杆臂8b的下方,第二支点梁9b、第二输出梁10b位于第二杠杆臂8b的上方,第二支点梁9b在水平方向上处于第二输入梁7b、第二输出梁10b之间,第二支点梁9b连接到第六锚区11b,第六锚区11b位于第二支点梁9b的上方;第三一级杠杆放大机构3c包括第三输入梁7c、第三杠杆臂8c、第三支点梁9c、第三输出梁10c和第七锚区11c,其中,第三输入梁7c、第三支点梁9c和第三输出梁10c分别连接到第三杠杆臂8c上,第三输入梁7c位于第三杠杆臂8c的下方,第三支点梁9c、第三输出梁10c位于第三杠杆臂8c的上方,第三支点梁9c在水平方向上处于第三输入梁7c、第三输出梁10c之间,第三支点梁9c连接到第七锚区11c,第七锚区11c位于第三支点梁9c的上方;第二一级杠杆放大机构3b和第三一级杠杆放大机构3c下端通过第二输入梁7b和第三输入梁7c连接到下质量块1b,上端通过第二输出梁10b、第三输出梁10c连接到下谐振器2b上。
第一一级杠杆放大机构3a、第二一级杠杆放大机构3b、第三一级杠杆放大机构3c第四一级杠杆放大机构3d的第一支点梁9a、第二支点梁9b、第三支点梁9c、第四支点梁9d和第一输出梁10a、第二输出梁10b、第三输出梁10c、第四输出梁10d分别位于第一杠杆臂8a、第二杠杆臂8b、第三杠杆臂8c、第四杠杆臂8d的同一侧(上方或下方),在同比例的条件下,同第一支点梁9a、第二支点梁9b、第三支点梁9c、第四支点梁9d和第一输出梁10a、第二输出梁10b、第三输出梁10c、第四输出梁10d分别位于第一杠杆臂8a、第二杠杆臂8b、第三杠杆臂8c、第四杠杆臂8d的异侧(上方或下方)相比,提高了放大倍数。
上谐振器2a和下谐振器2b由第九锚区12、第一铅笔头13a、第二铅笔头13b,第一连接端14a、第二连接端14b,第一振梁15a、第二振梁15b,第一动齿16a、第二动齿16b,第一定齿17a、第二定齿17b、第三定齿17c、第四定齿17d,第一检测电极18a、第二检测电极18b和驱动电极19组成;第一振梁15a、第二振梁15b并排排列,两端通过第一连接端14a、第二连接端14b连接在一起,第一铅笔头13a一端连接到第一连接端14a,另一端连接到对应的一级杠杆放大机构,第二铅笔头13b一端连接到第二连接端14b,另一端连接到第九锚区12;第一动齿16a附加在第一振梁15a,第二动齿16b附加在第二振梁15b,使第一振梁15a、第二振梁15b上只附加梳齿的质量,减少了齿枢的质量,提高了谐振器的力频特性,增大了整体的灵敏度;第一定齿17a附加在第一检测电极18a,第四定齿17d附加在第二检测电极18b,第二定齿17b、第三定齿17c附加在驱动电极19上;驱动电极19位于第一振梁15a、第二振梁15b的中间,第一检测电极17a、第二检测电极17b设置在第一振梁15a、第二振梁15b的外侧;上谐振器2a和下谐振器2b的振梁尺寸不同,从而使两个谐振器谐振基频不同,把耦合区域转移到全量程范围之外,从而消除模态耦合的影响,去除测量盲区。
第一支撑梁4a和第二支撑梁4b、第三支撑梁4c和第四支撑梁4d、第一锚区5a和第二锚区5b、第三锚区5c和第四锚区5d分别关于硅结构层的水平轴对称放置;第一支撑梁4a和第四支撑梁4d、第二支撑梁4b和第三支撑梁4c、第一锚区5a和第四锚区5d、第二锚区5b和第三锚区5c分别关于硅结构层的垂直轴对称放置;上质量块1a上端分别通过第一支撑梁4a、第四支撑梁4d连接到第一锚区5a、第四锚区5d上,下质量块1b下端分别通过第二支撑梁4b、第三支撑梁4c连接到第二锚区5b、第三锚区5c上,使硅结构层悬置于玻璃基底的上部。
本发明工作原理:通过上质量块1a和下质量块1b把加速度载荷转换成惯性力,惯性力作用到第一一级杠杆放大机构3a、第二一级杠杆放大机构3b、第三一级杠杆放大机构3c、第四一级杠杆放大机构3d的第一输入梁7a、第二输入梁7b、第三输入梁7c、第四输入梁7d上,经过放大后作用到上谐振器2a和下谐振器2b上,使一个谐振器受到拉力,另一个谐振器受到压力,从而使谐振频率分别增大和减小,根据频差获得加速度载荷的大小。
综上所述,本发明提供的一种不等基频硅微谐振式加速度计,缩小了耦合的范围,并且把耦合区域转移到全量程范围之外,去除了测量盲区,同时释放了结构加工过程中产生的残余应力和减小由于材料热膨胀产生的应力。

Claims (5)

1.一种不等基频硅微谐振式加速度计,其特征在于:该加速度计包括玻璃基底、引线层、键合层和硅结构层,最下层为玻璃基底,在玻璃基底的上表面溅射金属作为引线层,通过键合层把硅结构层悬置于玻璃基底之上;其中硅结构层包括上质量块(1a)、与上质量块(1a)相连的下质量块(1b)、第一折叠梁(6a)、第二折叠梁(6b),上质量块(1a)与下质量块(1b)关于硅结构层水平轴对称放置,且中通过第一折叠梁(6a)、第二折叠梁(6b)相连;硅结构层还包括设置在上质量块(1a)中的上谐振器(2a)、第一一级杠杆放大机构(3a)、第四一级杠杆放大机构(3d)、用于支撑硅结构层的第一支撑梁(4a)和第四支撑梁(4d)、位于上质量块(1a)右上角的第一锚区(5a)、位于上质量块(1a)左上角的第四锚区(5d);其中,第一一级杠杆放大机构(3a)和第四一级杠杆放大机构(3d)关于硅结构层垂直轴对称放置,第一一级杠杆放大机构(3a)和第四一级杠杆放大机构(3d)上端分别与上质量块(1a)连接,下端与上谐振器(2a)相连;上质量块(1a)上端分别通过第一支撑梁(4a)和第四支撑梁(4d)分别连接到第一锚区(5a)、第四锚区(5d)上;硅结构层还包括设置在下质量块(1b)中的下谐振器(2b)、第二一级杠杆放大机构(3b)、第三一级杠杆放大机构(3c)、用于支撑硅结构层的第二支撑梁(4b)、第三支撑梁(4c),位于下质量块(1b)右下角的第二锚区(5b)、位于下质量块(1b)左下角的第三锚区(5c);其中,第二一级杠杆放大机构(3b)和第三一级杠杆放大机构(3c)关于硅结构层垂直轴对称放置,第二一级杠杆放大机构(3b)和第三一级杠杆放大机构(3c)下端与下质量块(1b)连接,上端与下谐振器(2b)相连;下质量块(1b))通过第二支撑梁(4b)和第三支撑梁(4c)分别连接到第二锚区(5b)、第三锚区(5c)上;第一支撑梁(4a)和第二支撑梁(4b)、第三支撑梁(4c)和第四支撑梁(4d)、第一锚区(5a)和第二锚区(5b)、第三锚区(5c)和第四锚区(5d)分别关于硅结构层的水平轴对称;第一支撑梁(4a)和第四支撑梁(4d)、第二支撑梁(4b)和第三支撑梁(4c)、第一锚区(5a)和第四锚区(5d)、第二锚区(5b)和第三锚区(5c)分别关于硅结构层的垂直轴对称。
2.根据权利要求1所述的不等基频硅微谐振式加速度计,其特征在于:第一一级杠杆放大机构(3a)包括第一输入梁(7a)、第一杠杆臂(8a)、第一支点梁(9a)、第一输出梁(10a)和第五锚区(11a),其中,第一输入梁(7a)、第一支点梁(9a)和第一输出梁(10a)分别连接到第一杠杆臂(8a)上,第一输入梁(7a)位于第一杠杆臂(8a)的上方,第一支点梁(9a)、第一输出梁(10a)位于第一杠杆臂(8a)的下方,第一支点梁(9a)在水平方向上处于第一输入梁(7a)、第一输出梁(10a)之间,第一支点梁(9a)连接到第五锚区(11a),第五锚区(11a)位于第一支点梁(9a)的下方;第四一级杠杆放大机构(3d)包括第四输入梁(7d)、第四杠杆臂(8d)、第四支点梁(9d)、第四输出梁(10d)和第八锚区(11d),其中,第四输入梁(7d)、第四支点梁(9d)和第四输出梁(10d)分别连接到第四杠杆臂(8d)上,第四输入梁(7d)位于第四杠杆臂(8d)的上方,第四支点梁(9d)、第四输出梁(10d)位于第四杠杆臂(8d)的下方,第四支点梁(9d)在水平方向上处于第四输入梁(7d)、第四输出梁(10d)之间,第四支点梁(9d)连接到第八锚区(11d),第八锚区(11d)位于第四支点梁(9d)的下方;第一一级杠杆放大机构(3a)和第四一级杠杆放大机构(3d)上端通过第一输入梁(7a)和第四输入梁(7d)连接到上质量块(1a),下端通过第一输出梁(10a)、第四输出梁(10d)连接到上谐振器(2a)上;第二一级杠杆放大机构(3b)包括第二输入梁(7b)、第二杠杆臂(8b)、第二支点梁(9b)、第二输出梁(10b)和第六锚区(11b),其中,第二输入梁(7b)、第二支点梁(9b)和第二输出梁(10b)分别连接到第二杠杆臂(8b)上,第二输入梁(7b)位于第二杠杆臂(8b)的下方,第二支点梁(9b)、第二输出梁(10b)位于第二杠杆臂(8b)的上方,第二支点梁(9b)在水平方向上处于第二输入梁(7b)、第二输出梁(10b)之间,第二支点梁(9b)连接到第六锚区(11b),第六锚区(11b)位于第二支点梁(9b)的上方;第三一级杠杆放大机构(3c)包括第三输入梁(7c)、第三杠杆臂(8c)、第三支点梁(9c)、第三输出梁(10c)和第七锚区(11c),其中,第三输入梁(7c)、第三支点梁(9c)和第三输出梁(10c)分别连接到第三杠杆臂(8c)上,第三输入梁(7c)位于第三杠杆臂(8c)的下方,第三支点梁(9c)、第三输出梁(10c)位于第三杠杆臂(8c)的上方,第三支点梁(9c)在水平方向上处于第三输入梁(7c)、第三输出梁(10c)之间,第三支点梁(9c)连接到第七锚区(11c),第七锚区(11c)位于第三支点梁(9c)的上方;第二一级杠杆放大机构(3b)和第三一级杠杆放大机构(3c)下端通过第二输入梁(7b)和第三输入梁(7c)连接到下质量块(1b),上端通过第二输出梁(10b)、第三输出梁(10c)连接到下谐振器(2b)上。
3.根据权利要求1所述的不等基频硅微谐振式加速度计,其特征在于:该加速度计包括完全相同的上质量块(1a)和下质量块(1b),上谐振器(2a)和下谐振器(2b)分别在上质量块(1a)和下质量块(1b)的中间。
4.根据权利要求1所述的不等基频硅微谐振式加速度计,其特征在于:上谐振器(2a)和下谐振器(2b)的大小不同。
5.根据权利要求1所述的不等基频硅微谐振式加速度计,其特征在于:上质量块(1a)上端分别通过第一支撑梁(4a)、第四支撑梁(4d)连接到第一锚区(5a)、第四锚区(5d)上,下质量块(1b)下端分别通过第二支撑梁(4b)、第三支撑梁(4c)连接到第二锚区(5b)、第三锚区(5c)上,使硅结构层悬置于玻璃基底的上部。
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