CN104181330B - 加速度传感器 - Google Patents

加速度传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN104181330B
CN104181330B CN201310199088.XA CN201310199088A CN104181330B CN 104181330 B CN104181330 B CN 104181330B CN 201310199088 A CN201310199088 A CN 201310199088A CN 104181330 B CN104181330 B CN 104181330B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flexure strip
magnet
acceleration transducer
magnetic sensor
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310199088.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104181330A (zh
Inventor
刘乐杰
彭春雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING JIAYUE TONGLEJI ELECTRONIC Co Ltd
Original Assignee
BEIJING JIAYUE TONGLEJI ELECTRONIC Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING JIAYUE TONGLEJI ELECTRONIC Co Ltd filed Critical BEIJING JIAYUE TONGLEJI ELECTRONIC Co Ltd
Priority to CN201310199088.XA priority Critical patent/CN104181330B/zh
Publication of CN104181330A publication Critical patent/CN104181330A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104181330B publication Critical patent/CN104181330B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种加速度传感器,包括基座、弹性片、磁铁、磁传感器及至少两个导电焊针,所述磁传感器由磁敏感薄膜构成,其中,所述基座呈中空结构,所述基座的中空结构形成容置腔,所述弹性片呈薄板状并支撑于所述基座上,所述磁铁或所述磁传感器安装于所述弹性片上,且所述磁铁与所述磁传感器对应安装,所述弹性片振动从而使所述磁铁与所述磁传感器产生相对运动,使所述磁传感器感应所述磁铁产生的磁场变化而输出差分电势;弹性片呈薄板状,共振频率低,且振动过程中不易变形扭曲,因此精度高,而整个加速度传感器的结构简单,装配方便,且生产成本低。

Description

加速度传感器
技术领域
本发明涉及微纳电子技术领域,更具体地涉及一种加速度传感器。
背景技术
微机电系统(MEMS)是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统,其具有以下基本特点:微型化、智能化、多功能、高集成度,因此,MEMS涉及航空航天、信息通信、生物化学、医疗、自动控制、消费电子以及军事等应用领域。利用微电子技术可制造集成电路和许多传感器,且微加工技术很适合于制作某些压力传感器、加速度传感器、微泵、微阀、微沟槽、微反应室、微执行器、微机械等。其中,加速度传感器可以用来进行多种测量,例如用于计算出设备相对于水平面的倾斜角度,或通过分析动态加速度得出设备移动的方式等。
例如,美国专利US20090195243揭示了一种加速度传感器装置,其通过悬臂梁的左右摆动带动磁铁的移动,产生变化磁场,GMR传感器感应磁场的变化,从而输出差分信号。但由于它的悬臂梁的共振频率高,限制并影响了其灵敏度,如果将悬梁臂做得太细以降低其共振频率,则容易发生变形;同时,悬梁臂的扭曲形变不可避免的会带来误差,而且结构复杂,装配困难,成本高。
因此,有必要提供一种结构简单、装配方便、减少共振频率、不易扭曲变形且精度高的加速度传感器以解决现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、装配方便、减少共振频率、不易扭曲变形且精度高的加速度传感器。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:提供一种加速度传感器,其包括基座、弹性片、磁铁、磁传感器及至少两个导电焊针,所述磁传感器由磁敏感薄膜构成,其中,所述基座呈中空结构,所述基座的中空结构形成容置腔,所述弹性片呈薄板状并支撑于所述基座上,所述磁铁或所述磁传感器安装于所述弹性片上,且所述磁铁与所述磁传感器对应安装,所述弹性片振动从而使所述磁铁与所述磁传感器产生相对运动,使所述磁传感器感应所述磁铁产生的磁场变化而输出差分电势。
在本发明的一种实施方式中,所述加速度传感器还包括一电路板,所述弹性片支撑于所述基座的一端,所述磁铁固定连接于所述弹性片上并容置于所述容置腔内,所述磁传感器设置于所述基座的另一端并连接于所述电路板上,且所述磁传感器与所述磁铁相对设置,所述弹性片沿所述容置腔的轴向振动从而带动所述磁铁振动,所述磁传感器感应所述磁铁产生的磁场变化而输出差分电势。
在本发明的另一种实施方式中,所述弹性片上设置有软线路板,所述弹性片支撑于所述基座的一端,所述磁传感器固定连接于所述弹性片上并与所述弹性片上的线路连接,且所述磁传感器容置于所述容置腔内,所述磁铁固定于所述基座的另一端并与所述磁传感器相对设置,所述弹性片沿所述容置腔的轴向振动从而带动所述磁传感器振动,使所述磁传感器感应所述磁铁产生的磁场变化而输出差分电势。
较佳地,所述基座还包括一底座,所述底座连接于所述基座的端部,所述磁铁固定于所述底座上并容置于所述容置腔内,且所述磁铁与所述磁传感器相对设置。
较佳地,所述弹性片呈全部或部分镂空的薄板结构。
较佳地,所述弹性片全部或部分刻蚀而形成具有凹陷的薄板结构。
较佳地,所述弹性片呈圆形、方形、菱形、椭圆形或其任意组合形。
较佳地,所述弹性片的边缘形成外沿活动部,所述弹性片的中心处具有中心活动部,所述外沿活动部与所述中心活动部之间设置有多个弹性臂,所述中心活动部、弹性臂及外沿活动部之间均具有一定的间隙,所述间隙中均分布有连接臂以连接相邻的中心活动部、弹性臂及外沿活动部。
较佳地,所述弹性片的边缘处具有呈环形结构的支撑部,所述支撑部内相间隔地设置有至少两个分振动单元,且每一所述分振动单元与所述支撑部之间设有至少一个支撑桥,所述分振动单元及对应的所述支撑桥沿所述弹性片的中心处均匀分布,所述磁铁或所述磁传感器安装于其中一所述分振动单元上。
较佳地,相邻的两所述分振动单元之间设有至少一个连接桥。
较佳地,相对的两所述分振动单元之间设有至少一个连接桥,数个所述连接桥相互交叉于所述弹性片的中心处并形成中心支撑部。
较佳地,所述弹性片还包括至少一个安装于所述支撑部上且穿过所述弹性片中心处的支撑杆,且至少一个所述支撑杆将所述支撑部的内环分割成至少两个独立的安装区,所述分振动单元对应安装于所述安装区内。
较佳地,所述支撑杆至少有两个,且至少两个所述支撑杆交叉于所述弹性片的中心处并形成中心支撑部。
较佳地,所述分振动单元的边缘形成外沿活动部,所述分振动单元的中心处具有中心活动部,所述外沿活动部与所述中心活动部之间设置有多个弹性臂,所述中心活动部、弹性臂及外沿活动部之间均具有一定的间隙,所述间隙中均分布有连接臂以连接相邻的中心活动部、弹性臂及外沿活动部。
较佳地,所述分振动单元呈扇形结构。
较佳地,所述弹性片采用金属材料、非金属材料、金属氧化物材料、聚合体制成,或采用金属材料、非金属材料、金属氧化物材料制作后外加镀层或覆盖层制成。
较佳地,所述磁敏感薄膜为各向异性磁阻AMR膜、巨磁阻GMR膜、隧道磁阻TMR膜或霍尔HALL效应磁敏感薄膜。
较佳地,所述磁敏感薄膜为至少一对具有相反钉扎方向的两磁敏感薄膜构成,所述磁敏感薄膜通过与其首尾相连的第一电极形成惠斯通半桥或全桥电路。
较佳地,所述磁敏感薄膜为连续不间断性的或为间断性的,且各间断性的磁敏感薄膜之间通过沉积、镀膜、溅射方式形成的导电层电性连接。
较佳地,所述磁铁为永磁体。
较佳地,所述磁铁采用铁氧体、坡莫合金、矽钢片材料制成。
较佳地,所述磁铁采用钕铁硼、钐钴或铝镍钴制成,或采用金属材料、非金属材料制成并在其外表面增加镍铁或坡莫合金的镀层形成。
较佳地,所述磁铁的磁力线与磁感应薄膜的敏感方向平行。
与现有技术相比,由于本发明的加速度传感器,包括基座、弹性片、磁铁、磁传感器及至少两个导电焊针,所述磁传感器由磁敏感薄膜构成,其中,所述基座呈中空结构,所述基座的中空结构形成容置腔,所述弹性片呈薄板状并支撑于所述基座上,所述磁铁或所述磁传感器安装于所述弹性片上,且所述磁铁与所述磁传感器对应安装,所述弹性片振动从而使所述磁铁与所述磁传感器产生相对运动,使所述磁传感器感应所述磁铁产生的磁场变化而输出差分电势;弹性片呈薄板状,共振频率低,且振动过程中不易变形扭曲,因此精度高,而整个加速度传感器的结构简单,装配方便,且生产成本低。
附图说明
图1是本发明加速度传感器的外部结构示意图。
图2是本发明加速度传感器的第一实施例的分解图。
图3是图2的进一步分解图。
图4是图2去除外壳及电路板后另一角度的放大示意图。
图5是图2中磁传感器连接于电路板上的放大示意图。
图6是图5中磁传感器的放大示意图。
图7是图2中加速度传感器的工作原理示意图。
图8是图2中加速度传感器在一种运动状态下所输出的波形图。
图9是图2中加速度传感器在另一种运动状态下所输出的波形图。
图10是本发明加速度传感器的第二实施例的工作原理示意图。
图11是本发明加速度传感器中弹性片的第一实施例的放大示意图。
图12是本发明加速度传感器中弹性片的第二实施例的放大示意图。
图13是本发明加速度传感器中弹性片的第三实施例的放大示意图。
图14是本发明加速度传感器中弹性片的第四实施例的放大示意图。
图15是本发明加速度传感器中弹性片的第五实施例的放大示意图。
图16是本发明加速度传感器中弹性片的第六实施例的放大示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例,附图中类似的元件标号代表类似的元件。本发明提供的加速度传感器1,结构简单、装配方便、减少共振频率、不易扭曲变形且精度高。
如图1-图4所示,本发明加速度传感器1的第一实施例中,其包括外壳10、基座20、弹性片30、磁铁41、磁传感器42、电路板50及至少两个导电焊针60,其中,磁传感器42由磁敏感薄膜构成,且本发明中,磁传感器42优选为GMR传感器或TMR传感器。
所述基座20为方形结构,且基座20呈中空结构,基座20的中空结构形成容置腔21,当然,基座20本身的形状并不限于方形,还可以设计成其他形状。弹性片30呈薄板状并支撑于基座20的一端,所述磁铁41固定连接于弹性片30上并容置于所述容置腔21内,磁传感器42连接于电路板50上,且该电路板50连接于基座20的另一端,并使磁传感器42与磁铁41相对,所述磁铁41的磁力线与磁传感器42的磁敏感薄膜的敏感方向相平行;当所述弹性片30沿容置腔21的轴线方向振动从而带动磁铁41在容置腔21内振动时,磁传感器42感应所述磁铁41产生的磁场变化而输出差分电势;基座20使弹性片30、磁铁41、磁传感器42的设置更简单。
且,基座20容置于外壳10内,导电焊针60穿过所述外壳10而形成导电电极;外壳10的设置对加速度传感器1具有很好的保护作用,且该外壳10的结构简单,组装方便。
优选地,本发明中的弹性片30可以是呈全部镂空的薄板结构,也可以是呈部分镂空的薄板结构;还可以全部或部分刻蚀而形成具有凹陷的薄板结构;其在使用过程中,均具有较低的共振频率。
更进一步地,本发明中弹性片30采用金属材料、非金属材料、金属氧化物材料或聚合体制成,当然不以此为限,还可以采用金属材料、非金属材料、金属氧化物材料制作后,再外加镀层或覆盖层而制成。
本发明中,所述磁铁41为永磁体;且所述磁铁41采用铁氧体、坡莫合金、矽钢片材料制成,当然,还可以采用其他材料制成,例如,还可以采用钕铁硼、钐钴或铝镍钴制成,或者采用金属材料、非金属材料制作并在其外表面增加镍铁或坡莫合金的镀层从而形成。
结合图5、图6所示,所述磁传感器42设置于电路板50的一侧面上并与该电路板50电连接,导电焊针60连接于该PCB板的另一侧面;且磁传感器42的磁敏感薄膜为AMR、GMR、TMR或HALL效应磁敏感薄膜;更具体地,所述磁敏感薄膜可以是由一对具有相反钉扎方向的两磁敏感薄膜构成,且所述磁敏感薄膜通过与其首尾相连的第一电极形成惠斯通半桥电路;所述磁敏感薄膜也还可以由两对具有相反钉扎方向的四对磁敏感薄膜构成,所述磁敏感薄膜通过与其首尾相连的第一电极形成惠斯通全桥电路。
另外,所述磁敏感薄膜可以为连续不间断性的,也可以为间断性的;当磁敏感薄膜为间断性时,各间断性的磁敏感薄膜之间通过沉积、镀膜、溅射等方式形成的导电层实现电性连接。
下面结合图1-图9所示,对本发明加速度传感器1的第一实施例的组装及工作原理进行说明。
安装时,先将弹性片30装设于基座20的一端,使其边缘支撑于基座20上,然后再将磁铁41连接于其中心活动部312并使该磁铁41容置于基座20的容置腔21内,将设置有磁传感器42的电路板50连接于基座20的另一端,并使磁传感器42与磁铁41相对。然后,在基座20的外面装设外壳10以对其进行保护。由于本发明加速度传感器1的结构简单,因此装配容易,且生产成本低。
如图7所示,当加速度传感器1受到外力时,弹性片30会沿容置腔21的轴线方向振动,从而带动连接于其上的磁铁41在容置腔21内沿容置腔21的轴线方向振动,这样,位于磁铁41下方的磁传感器42能够感应磁铁41所产生的磁场变化,从而输出差分电势。
因此,将本发明加速度传感器1装设于其他物体上时,可用于测量出该物体的运动状态,例如,当该物体匀速运动时,弹性片30带动磁铁41在容置腔21内上下振动,磁传感器42能够感应磁铁41所产生的磁场并输出正弦电压,电压幅值与磁铁41的位移成比例,如图8所示。而当物件受到撞击时,磁传感器42能够感应磁铁41所产生的磁场并输出衰减电压信号,如图9所示。
如图10所示,本发明加速度传感器1的第二实施例中,其包括外壳10、基座20、弹性片30、磁铁41、磁传感器42、电路板50及至少两个导电焊针60,其中,外壳10、弹性片30的结构均与上述第一实施例的相同,不同之处仅在于:磁铁41、磁传感器42的安装方式,下面仅对其不同之处进行描述,其他相同的部分不再赘述。
在本实施例中,所述弹性片30支撑于所述基座20的一端,所述磁传感器42固定连接于弹性片30上并容置于容置腔21内,且弹性片30上设置有软线路板,磁传感器42与所述弹性片30上的线路连接,所述磁铁41固定于所述基座20的另一端并与磁传感器42相对应设置,且磁铁41也容置于所述容置腔21内。为更方便地安装磁铁41,本实施例中,基座20还包括一底座22,所述底座22连接于基座20的相对于弹性片30的另一端部,磁铁41固定于底座22上并容置于所述容置腔21内,底座22的设置使磁铁41的固定更方便。
再次参阅图10,当加速度传感器1受到外力时,所述弹性片30沿容置腔21的轴向振动,从而带动所述磁传感器42运动,使所述磁传感器42感应磁铁41产生的磁场变化而输出差分电势,本实施例的原理及检测效果与上述实施例相同。
下面结合图11-图16所示,对本发明加速度传感器1中弹性片30的不同实施例分别进行描述,各实施例中的弹性片30的结构不相同,但其应用于上述任一实施例中时,连接方式及原理均相同,因此,下面仅对弹性片30的不同结构进行描述。
如图11所示,在本发明加速度传感器1的弹性片的第一实施例中,所述弹性片31呈圆形结构。
具体地,所述弹性片31的边缘处形成环形结构的外沿活动部311,所述弹性片31的中心处具有圆形结构的中心活动部312,所述外沿活动部311与中心活动部312之间设置有多个弹性臂313,所述中心活动部312、弹性臂313及外沿活动部311之间均具有一定的间隙,所述间隙中均分布有连接臂314以连接相邻的中心活动部312、弹性臂313及外沿活动部311。安装时,外沿活动部311支撑于基座20上,中心活动部312用于连接磁铁41或传感器42。圆形薄板结构的弹性片31,在使用中共振频率低,从而提高加速度传感器1的精度,且在振动过程中不易扭曲变形,进一步提高精度。
当然,弹性片31并不限于本实施例中的圆形结构,还可以设计为其他的结构。
如图12所示,在本发明加速度传感器1的弹性片的第二实施例中,所述弹性片32呈方形结构。
具体地,所述弹性片32的边缘处形成有方形结构的外沿活动部321,对应地,其中心处具有方形结构的中心活动部322,所述外沿活动部321与中心活动部322之间设置有多个弹性臂323,所述中心活动部322、弹性臂323及外沿活动部321之间均具有一定的间隙,所述间隙中均分布有连接臂324以连接相邻的中心活动部322、弹性臂323及外沿活动部321。安装时,外沿活动部321支撑于基座20上,中心活动部322用于连接磁铁41或传感器42。该方形薄板状结构的弹性片32在使用中一样具有较低的共振频率。
如图13所示,在本发明加速度传感器1的弹性片33的第三实施例中,所述弹性片33呈圆形结构,且弹性片33的边缘处形成环形结构的支撑部331,所述支撑部331内相间隔地设置有至少两个分振动单元333,且每一个分振动单元333与支撑部331之间设有至少一个支撑桥332,分振动单元333及对应的支撑桥332沿弹性片33的中心处均匀分布,所述磁铁41或磁传感器42安装于其中一个分振动单元333上。
本实施例中,优选地具有四个沿弹性片33的中心处均匀分布的分振动单元333,每个分振动单元333均呈圆形结构,且每个分振动单元333通过一个支撑桥332连接于外缘的支撑部331上,相邻的两分振动单元333之间设有一个连接桥334,当然连接桥334还可以设置两个或两个以上。
其中,所述分振动单元333的边缘形成圆形结构的外沿活动部3331,分振动单元333的中心处具有中心活动部3332,外沿活动部3331与中心活动部3332之间设置有多个弹性臂3333,所述中心活动部3332、弹性臂3333及外沿活动部3331之间均具有一定的间隙,所述间隙中均分布有连接臂3334以连接相邻的中心活动部3332、弹性臂3333及外沿活动部3331。也即,每个分振动单元333的结构与上述第一实施例中弹性片31的结构相同。
如图14所示,在本发明加速度传感器1的弹性片34的第四实施例中,所述弹性片34呈圆形结构,且弹性片34的边缘形成环形结构的支撑部341,所述支撑部341内相间隔地设置有至少两个分振动单元343,且每一个分振动单元343与支撑部341之间设有至少一个支撑桥342,所述分振动单元343及对应的支撑桥342沿弹性片34的中心处均匀分布,且相对的两分振动单元343之间设有至少一个连接桥344,数个连接桥344相互交叉于弹性片34的中心处并形成中心支撑部345;磁铁41或磁传感器42安装于其中一个分振动单元343上。
本实施例中,弹性片34具有四个呈圆形结构的分振动单元343,四个分振动单元343沿弹性片33的中心处均匀分布,每个分振动单元343通过一个支撑桥342连接于支撑部341上,相对的两分振动单元343之间一个连接桥344,因此,两个连接桥344相互交叉于弹性片34的中心处并形成中心支撑部345。
本实施例中的每个分振动单元343的结构与上述第三实施例的相同,因此,不在赘述。
如图15所示,在本发明加速度传感器1的弹性片35的第五实施例中,所述弹性片35呈圆形结构,且弹性片35的边缘形成环形结构的支撑部351,弹性片35还包括至少一个安装于撑部351上且穿过弹性片35中心处的支撑杆354,且至少一个所述支撑杆354将支撑部351的内环分割成至少两个独立的安装区,每个安装区内分别对应设置一个分振动单元353,且每一个分振动单元353与支撑部351之间设有至少一个支撑桥352,分振动单元353及对应的支撑桥352沿弹性片35的中心处均匀分布,磁铁41或磁传感器42安装于其中一个分振动单元353上。
本实施例中,支撑杆354具有两个,两个支撑杆354交叉于弹性片35的中心处并形成中心支撑部355,从而将支撑部351的内环分割成四个独立的安装区,且弹性片35具有四个呈圆形结构的分振动单元353,每个分振动单元353对应设置于一个安装区内,且每个分振动单元353通过一个支撑桥352连接于支撑部351上。
本实施例中的每个分振动单元353的结构与上述第三、第四实施例的相同,因此,不在赘述。
如图16所示,在本发明加速度传感器1中弹性片的第六实施例中,所述弹性片36呈圆形结构,且弹性片36的边缘处形成环形结构的支撑部361,所述支撑部361内相间隔地设置有至少两个分振动单元363,且每一所述分振动单元363与支撑部361之间设有至少一个支撑桥362,所述分振动单元363及对应的支撑桥362沿弹性片36的中心处均匀分布,所述磁铁41或磁传感器42安装于其中一个分振动单元363上。
具体地,弹性片36包括两个支撑杆364,两支撑杆364交叉于弹性片36的中心处并形成中心支撑部365,从而将支撑部361的内环分割成四个独立的安装区,四个分振动单元363分别对应设置于每个安装区内,且每个分振动单元363均呈扇形结构。当然,支撑杆364的数量并不以此为限,分振动单元363的数量也不以此为限。
由于本发明的加速度传感器1,包括基座20、弹性片30、磁铁41、磁传感器42及至少两个导电焊针60,所述磁传感器42由磁敏感薄膜构成,其中,所述基座20呈中空结构,所述基座20的中空结构形成容置腔21,弹性片30呈薄板状并支撑于所述基座20上,所述磁铁41或磁传感器42安装于弹性片30,且磁铁41与磁传感器42对应安装,弹性片30振动从而使磁铁41与磁传感器42产生相对运动,使所述磁传感器42感应所述磁铁41产生的磁场变化而输出差分电势;弹性片30呈薄板状,共振频率低,且振动过程中不易变形扭曲,因此精度高,而整个加速度传感器1的结构简单,装配方便,且生产成本低。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (19)

1.一种加速度传感器,其特征在于:包括基座、弹性片、磁铁、磁传感器及至少两个导电焊针,所述磁传感器由磁敏感薄膜构成,其中,所述基座呈中空结构,所述基座的中空结构形成容置腔,所述弹性片呈薄板状并支撑于所述基座上,所述磁铁或所述磁传感器安装于所述弹性片上,且所述磁铁与所述磁传感器对应安装,所述弹性片振动从而使所述磁铁与所述磁传感器产生相对运动,使所述磁传感器感应所述磁铁产生的磁场变化而输出差分电势;
所述弹性片的边缘处具有呈环形结构的支撑部,所述支撑部内相间隔地设置有至少两个分振动单元,且每一所述分振动单元与所述支撑部之间设有至少一个支撑桥,所述分振动单元及对应的所述支撑桥沿所述弹性片的中心处均匀分布,所述磁铁或所述磁传感器安装于其中一所述分振动单元上;
所述分振动单元的边缘形成外沿活动部,所述分振动单元的中心处具有中心活动部,所述外沿活动部与所述中心活动部之间设置有多个弹性臂,所述中心活动部、弹性臂及外沿活动部之间均具有一定的间隙,所述间隙中均分布有连接臂以连接相邻的中心活动部、弹性臂及外沿活动部。
2.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:还包括一电路板,所述弹性片支撑于所述基座的一端,所述磁铁固定连接于所述弹性片上并容置于所述容置腔内,所述磁传感器设置于所述基座的另一端并连接于所述电路板上,且所述磁传感器与所述磁铁相对设置,所述弹性片沿所述容置腔的轴向振动从而带动所述磁铁振动,所述磁传感器感应所述磁铁产生的磁场变化而输出差分电势。
3.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述弹性片上设置有软线路板,所述弹性片支撑于所述基座的一端,所述磁传感器固定连接于所述弹性片上并与所述弹性片上的线路连接,且所述磁传感器容置于所述容置腔内,所述磁铁固定于所述基座的另一端并与所述磁传感器相对设置,所述弹性片沿所述容置腔的轴向振动从而带动所述磁传感器振动,使所述磁传感器感应所述磁铁产生的磁场变化而输出差分电势。
4.如权利要求3所述的加速度传感器,其特征在于:所述基座还包括一底座,所述底座连接于所述基座的端部,所述磁铁固定于所述底座上并容置于所述容置腔内,且所述磁铁与所述磁传感器相对设置。
5.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述弹性片呈全部或部分镂空的薄板结构。
6.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述弹性片全部或部分刻蚀而形成具有凹陷的薄板结构。
7.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述弹性片呈圆形、方形、菱形、椭圆形或其任意组合形。
8.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:相邻的两所述分振动单元之间设有至少一个连接桥。
9.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:相对的两所述分振动单元之间设有至少一个连接桥,数个所述连接桥相互交叉于所述弹性片的中心处并形成中心支撑部。
10.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述弹性片还包括至少一个安装于所述支撑部上且穿过所述弹性片中心处的支撑杆,且至少一个所述支撑杆将所述支撑部的内环分割成至少两个独立的安装区,所述分振动单元对应安装于所述安装区内。
11.如权利要求10所述的加速度传感器,其特征在于:所述支撑杆至少有两个,且至少两个所述支撑杆交叉于所述弹性片的中心处并形成中心支撑部。
12.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述弹性片采用金属材料、非金属材料、金属氧化物材料、聚合体之一制成,或采用金属材料、非金属材料、金属氧化物材料之一制作后外加镀层或覆盖层制成。
13.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述磁敏感薄膜为各向异性磁阻AMR膜、巨磁阻GMR膜、隧道磁阻TMR膜或霍尔HALL效应磁敏感薄膜。
14.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述磁敏感薄膜为至少一对具有相反钉扎方向的两磁敏感薄膜构成,所述磁敏感薄膜通过与其首尾相连的第一电极形成惠斯通半桥或全桥电路。
15.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述磁敏感薄膜为连续不间断性的或为间断性的,且各间断性的磁敏感薄膜之间通过沉积、镀膜、溅射方式形成的导电层电性连接。
16.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述磁铁为永磁体。
17.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述磁铁采用铁氧体、坡莫合金或矽钢片材料制成。
18.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述磁铁采用钕铁硼、钐钴或铝镍钴制成,或采用金属材料、非金属材料之一制成并在其外表面增加镍铁或坡莫合金的镀层形成。
19.如权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于:所述磁铁的磁力线与磁感应薄膜的敏感方向平行。
CN201310199088.XA 2013-05-24 2013-05-24 加速度传感器 Expired - Fee Related CN104181330B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310199088.XA CN104181330B (zh) 2013-05-24 2013-05-24 加速度传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310199088.XA CN104181330B (zh) 2013-05-24 2013-05-24 加速度传感器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104181330A CN104181330A (zh) 2014-12-03
CN104181330B true CN104181330B (zh) 2018-03-20

Family

ID=51962550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310199088.XA Expired - Fee Related CN104181330B (zh) 2013-05-24 2013-05-24 加速度传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104181330B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108593090A (zh) * 2018-04-24 2018-09-28 西人马(厦门)科技有限公司 一种磁力安装座
CN117590025B (zh) * 2024-01-19 2024-03-19 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种压阻式加速度传感器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2178902Y (zh) * 1991-12-19 1994-10-05 北京市西城区新开通用试验厂 一种加速度传感器
US6507187B1 (en) * 1999-08-24 2003-01-14 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Ultra-sensitive magnetoresistive displacement sensing device
CN2419586Y (zh) * 2000-05-11 2001-02-14 王元玮 磁敏电阻型振动传感器
NO312792B1 (no) * 2000-06-23 2002-07-01 Meditron As Mekanoelektrisk sensor
JP2005114641A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Tdk Corp 加速度センサ
CN101251409A (zh) * 2008-04-14 2008-08-27 北京通磁伟业传感技术有限公司 一种InSb-NiSb磁敏电阻型振动传感器

Also Published As

Publication number Publication date
CN104181330A (zh) 2014-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109883456B (zh) 一种磁电阻惯性传感器芯片
US7112951B2 (en) MEMS based current sensor using magnetic-to-mechanical conversion and reference components
JP5933510B2 (ja) Mems加速度計
WO1996010184A1 (fr) Capteur d'acceleration utilisant un element piezoelectrique
TWI607956B (zh) 振動容限的加速感測器結構
JP2003083804A (ja) 力検出装置
JP6448793B2 (ja) 3軸memsジャイロ
CN111885472B (zh) 微机电系统麦克风、麦克风单体及电子设备
ITTO20080981A1 (it) Giroscopio microelettromeccanico con migliorata reiezione di disturbi di accelerazione
JP6367458B2 (ja) センサ
US20100180681A1 (en) System and method for increased flux density d'arsonval mems accelerometer
KR20150132411A (ko) 가속도계 상에서 자기 물질들을 이용하는 자력계
JP5634697B2 (ja) 微小電気機械システム(mems)力平行加速度計
JP5429013B2 (ja) 物理量センサ及びマイクロフォン
CN104181330B (zh) 加速度传感器
Chen et al. Simulation, fabrication and characterization of an all-metal contact-enhanced triaxial inertial microswitch with low axial disturbance
JP2009128164A (ja) 加速度・角速度・磁気方位検出用複合センサ及びこれを用いた装置
JP5677065B2 (ja) 磁気式力覚センサ
CN110345972A (zh) 一种传感器及电子设备
CN103278148B (zh) 磁致伸缩固体振子双轴微陀螺
KR100934217B1 (ko) 진동 측정을 위한 미소센서
JP2005164324A (ja) 磁性薄膜を用いた力学センサ及び回転検知センサ
Cheng et al. Design, Analysis and Simulation of a MEMS-Based Gyroscope with Differential Tunneling Magnetoresistance Sensing Structure
Yu et al. Ultra-high-sensitivity micro-accelerometer achieved by pure axial deformation of piezoresistive beams
TWI245110B (en) Apparatus of micro angular motion detector and fabrication method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180320

Termination date: 20200524