CN105865666A - 一种一体式双石英音叉谐振敏感元件及测力模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体式双石英音叉谐振敏感元件及测力模块，其中谐振敏感元件包括施力结构件及设于两端的第一音叉、第二音叉，第一音叉和第二音叉端部均设有底座，其中第一音叉包括连接在施力结构件和底座之间的第一叉指和第二叉指，第二音叉包括连接在施力结构件和底座之间的第三叉指和第四叉指；第一叉指、第二叉指、第三叉指和第四叉指表面均涂覆有电极区；第一音叉和第二音叉工作在面内弯曲振动模态，谐振频率对轴向拉、压应力敏感；施力结构件、第一音叉、第二音叉和底座均为一体成型石英结构体。该谐振敏感元件可避免不同材料组装后导致的热膨胀系数不同、热性能不匹配、胶粘剂在温度变化时发生蠕变以及内应力存在的问题，测力精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器检测领域，特别涉及一种一体式双石英音叉谐振敏感元件及测力模块。
背景技术
石英双端固定音叉，是一种基于面内弯曲振动模态的力频谐振器，其结构为两个固定端之间连接有两个音叉叉指，构成双梁音叉结构。由于谐振器的两根梁以180度的相位差反向振动，使得在振梁连接处的固定端部分产生的力和力矩相互抵消，以减少振动能量的损失，获得很高的品质因数，不需要特殊的隔振系统，利用石英晶体本身的压电效应，不需要加额外的装置，就可以激励和检测双梁的振动频率。该石英双端固定音叉，具有直接输出数字信号、温度特性稳定、动态范围广、灵敏度高、可以批量生产等优点，广泛应用于加速度传感器和陀螺仪的转换元件中。
当石英双端固定音叉用作为力传感器，作为加速度传感器的转换元件时，其原理是通过质量结构把被测的加速度转化为惯性力施加到振动梁上，引起振梁谐振频率的变化，检测出该频率就可以计算出相应的加速度。在实际应用过程中，容易出现的问题是，在高精度需求的战略导航、地震监测等领域，由于温度漂移会带来的测量误差，石英振梁加速度计的性能还不能达到要求。
为此，现有的方法一般采用温度补偿方式来克服温度漂移带来的测量误差，即将两个完全相同的石英双梁谐振器进行反向安装在中间施力结构上，两端再分别采用两个端部底座固定，以构成差动结构的双石英音叉谐振元件，通过检测两弯曲梁的频率差来减小温度变化对输出频率的影响。其存在的问题是，现有技术一般是将两个石英双梁谐振器的每个音叉叉指与中间施力传动结构采用粘接的方式连接，如采用胶粘剂或玻璃粉等材料进行粘接，由于粘接后的双石英音叉谐振元件各材料之间线膨胀系数不同，因此各材料间的热性能不匹配，胶粘剂在温度变化时发生蠕变和失效，再加上装配结构较为复杂以及结构应力集中等因素，均直接对该双石英音叉谐振元件传感器的精度带来显著的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有双石英音叉谐振元件的音叉叉指与中间施力传动结构采用粘接的方式连接，带来的各材料之间线膨胀系数不同、热性能不匹配、胶粘剂在温度变化时发生蠕变和失效对该谐振元件的精度带来显著影响的上述不足，提供一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，同时还提供了一种测力模块。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，包括施力结构件，所述施力结构件两端分别设有第一音叉和第二音叉，所述第一音叉和第二音叉端部均设有便于安装固定的底座，所述第一音叉包括连接在所述施力结构件和底座之间的第一叉指和第二叉指，所述第二音叉包括连接在所述施力结构件和底座之间的第三叉指和第四叉指，且所述第一叉指、第二叉指、第三叉指、第四叉指对称分别在所述施力结构件两端；所述第一叉指、第二叉指、第三叉指和第四叉指表面均涂覆有电极区；所述第一音叉和第二音叉工作在面内弯曲振动模态，谐振频率对轴向拉应力、压应力敏感；所述施力结构件、第一音叉、第二音叉和底座均为一体成型石英结构体。
本发明所述一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，采用施力结构件、第一音叉、第二音叉和底座均为微机工艺一体成型，且为石英结构体，第一音叉和第二音叉对称设置在施力结构件两侧，形成差动结构，有效解决现有的双石英音叉谐振元件因分离元件安装过程无法避免安装精度和结构与材料间的应力问题，能够避免不同材料组装后导致的热膨胀系数不同、热性能不匹配、胶粘剂在温度变化时发生蠕变以及内应力的存在问题，减少了对该谐振元件的精度带来影响。该谐振敏感元件在使用时，只需要通过施力结构件进行力的输入，引起第一音叉和第二音叉的双梁变形，可通过频率检测电路将第一音叉和第二音叉串联形成回路将谐振频率分别输出，将外力转换为电信号，从而完成对力的数字化感应与测量；另外，由于该一体式双石英音叉谐振敏感元件是通过检测两个音叉的谐振频率差值来得到力的测量，能够有效减小温度变化影响谐振频率输出值，进而影响对力的检测精度和分辨率，能够提高检测的稳定性，该谐振敏感元件具有频率输出、体积小、敏感度高以及品质因数高等优点。
优选地，所述第一叉指和第二叉指相互平行设置在施力结构件上，所述第三叉指和第四叉指相互平行设置在施力结构件上，提高检测精度。
优选地，所述第一叉指和第二叉指之间的槽一长度短于所述第一叉指和第二叉指长度，所述第三叉指和第四叉指之间的槽二长度短于所述第三叉指和第四叉指长度，以获得该敏感元件的第一叉指和第二叉指满足性能要求的弯曲刚度，以及第三叉指和第四叉指满足性能要求的弯曲刚度。
优选地，所述第一叉指和第二叉指的一端通过导电连接线连接，所述第一叉指和第二叉指的另一端分别设置正极接口和负极接口；所述第三叉指和第四叉指的一端通过导电连接线连接，所述第三叉指和第四叉指的另一端分别设置正极接口和负极接口。
在第一叉指一端和第二叉指的一端通过导电连接线连接，并且第一叉指另一端和第二叉指另一端分别连接正极接口和负极接口，第一叉指和第二叉指上均涂覆有电极区，从而第一叉指和第二叉指实现相互串联，在对第一叉指和第二叉指进行谐振频率检测并输出时，只需要通过频率检测电路将正极接口和负极接口连通即可，连接方便可靠，提高了检测效率。
优选地，连接所述第一叉指和第二叉指的导电连接线设于所述施力结构件上，连接所述第三叉指和第四叉指的导电连接线也设于所述施力结构件上。
优选地，所述第一叉指、第二叉指、所述第三叉指和第四叉指上的所述正极接口和负极接口均设于底座上，且均为金属薄膜材质接口。
优选地，所述第一叉指、第二叉指、第三叉指和第四叉指的四个表面均涂覆有电极区，且每个表面均涂覆的电极区为间隔分布的正电极区和负电极区，每个叉指相对的两个表面相对正电极区和负电极区的位置相对分布，每个叉指相邻的两个表面的正电极区和负电极区交错分布；所述第一叉指与第三叉指表面的电极区，以及所述第二叉指和第四叉指表面电极区，相对所述施力结构件均为对称分布，避免每个叉指的电极区形成短路。
优选地，所述施力结构件上设有便于连接施力杠杆的施力孔，两个所述底座上设有用于安装的安装孔。通过外部的施力杠杆与施力结构件的施力孔适配，完成力传递到施力结构件上，进而传递给第一音叉和第二音叉。
本发明还提供了一种测力模块，包括载体，所述载体上设有上述的一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，以及与所述一体式双石英音叉谐振敏感元件适配的施力杠杆，所述第一叉指、第二叉指之间电连接有第一电子振荡回路和第一频率采集模块，所述第三叉指、第四叉指之间电连接有第二电子振荡回路和第二频率采集模块。
该测力模块，包括用于安装一体式双石英音叉谐振敏感元件的载体，载体上设有施力杠杆，同时，载体上设有电连接第一叉指、第二叉指的第一电子振荡回路和第一频率采集模块，用于将第一叉指和第二叉指电导通以及输出第一音叉的谐振频率，载体上还设有电连接第三叉指、第四叉指的第二电子振荡回路和第二频率采集模块，用于将第三叉指、第四叉指电导通以及输出第二音叉的谐振频率；该测力模块能够通过检测两个音叉的谐振频率差值来完成力的感应与测量，有效减小温度变化影响谐振频率输出值，进而影响对力的检测精度和分辨率，能够提高检测的稳定性，该测力模块具有频率输出、体积小、敏感度高以及品质因数高的优点。
优选地，所述载体上设有石英板安装槽，所述一体式双石英音叉谐振敏感元件通过石英砂与所述石英板安装槽烧结在一起。
通过石英砂将一体式双石英音叉谐振敏感元件于载体烧结在一起，能够使一体式双石英音叉谐振敏感元件更加稳固的连接在载体上，使整个测力模块的材料热性能更加匹配，避免了通过现有胶粘剂连接而导致的在温度变化时发生蠕变以及内应力的存在问题，能够提高测力模块的检测精度。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明所述一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，采用施力结构件、第一音叉、第二音叉和底座均为微机工艺一体成型，且为石英结构体，第一音叉和第二音叉对称设置在施力结构件两侧，形成差动结构，有效解决现有的双石英音叉谐振元件因分离元件安装过程无法避免安装精度和结构与材料间的应力问题，能够避免不同材料组装后导致的热膨胀系数不同、热性能不匹配、胶粘剂在温度变化时发生蠕变以及内应力的存在问题，减少了对该谐振元件的精度带来影响；该谐振敏感元件在使用时，只需要通过施力结构件进行力的输入，引起第一音叉和第二音叉的双梁变形，可通过频率检测电路将第一音叉和第二音叉串联形成回路将谐振频率分别输出，将外力转换为电信号，从而完成对力的数字化感应与测量；
2、本发明所述一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，在第一叉指一端和第二叉指的一端通过导电连接线连接，并且第一叉指另一端和第二叉指另一端分别连接正极接口和负极接口，第一叉指和第二叉指上均涂覆有电极区，从而第一叉指和第二叉指实现相互串联，在对第一叉指和第二叉指进行谐振频率检测并输出时，只需要通过频率检测电路将正极接口和负极接口连通即可，连接方便可靠，提高了检测效率；
3、本发明所述一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，在施力结构件上设有便于连接施力杠杆的施力孔，通过外部的施力杠杆与施力结构件的施力孔适配，完成力传递到施力结构件上，进而传递给第一音叉和第二音叉；
4、本发明所述一种测力模块，包括用于安装一体式双石英音叉谐振敏感元件的载体，载体上设有施力杠杆，同时，载体上设有电连接第一叉指、第二叉指的第一电子振荡回路和第一频率采集模块，用于将第一叉指和第二叉指电导通以及输出第一音叉的谐振频率，载体上还设有电连接第三叉指、第四叉指的第二电子振荡回路和第二频率采集模块，用于将第三叉指、第四叉指电导通以及输出第二音叉的谐振频率；该测力模块能够通过检测两个音叉的谐振频率差值来完成力的感应与测量，有效减小温度变化影响谐振频率输出值，进而影响对力的检测精度和分辨率，能够提高检测的稳定性，该测力模块具有频率输出、体积小、敏感度高以及品质因数高的优点。
附图说明：
图1为本发明所述一种一体式双石英音叉谐振敏感元件的结构示意图；
图2为图1中第一音叉和第二音叉工作在面内弯曲振动模态的示意图；
图3为图1中第一音叉和第二音叉表面的电极区示意图；
图4为图3的左视图；
图5为图1中施力结构件与施力杠杆适配的示意图；
图6为本发明所述一种测力模块的结构示意图。
图中标记：
1、第一音叉，11、第一叉指，12、第二叉指，13、槽一，2、第二音叉，21、第三叉指，22、第四叉指，23、槽二，3、施力结构件，31、施力孔，4、底座，41、安装孔，51、正电极区，52、负电极区，61、连接线，62、正极接口，63、负极接口，7、施力杠杆，8、载体，9、安装槽。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1所示，一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，包括施力结构件3，其中施力结构件3两端分别设有第一音叉1和第二音叉2，第一音叉1和第二音叉2端部均设有便于安装固定的底座4，其中第一音叉1包括连接在施力结构件3和底座4之间的第一叉指11和第二叉指12，第二音叉2包括连接在施力结构件3和底座4之间的第三叉指21和第四叉指22，且第一叉指11、第二叉指12、第三叉指21、第四叉指22对称分别在施力结构件3两端；第一叉指11、第二叉指12、第三叉指21和第四叉指22表面均涂覆有电极区；第一音叉1和第二音叉2工作在面内弯曲振动模态，谐振频率对轴向拉应力、压应力敏感；施力结构件3、第一音叉1、第二音叉2和底座4均为一体成型石英结构体。
如图2所示，该一体式双石英音叉谐振敏感元件沿轴向长度方向为Y轴方向，第一音叉1和第二音叉2的宽度方向为X轴方向，为了防止两个音叉的振动模态互相干扰，位于第一音叉1和第二音叉2支架的施力结构件3的尺寸远大于四个叉指(即第一叉指11、第二叉指12、第三叉指21和第四叉指22)的尺寸。另外，第一叉指11、第二叉指12端部连接在底座4上连接方式，以及第三叉指21和第四叉指22端部连接在底座4上的连接方式，均为采用与石英材料温度系数相匹配的玻璃粉封接，此结构可使该谐振敏感元件材料间的热性能匹配，而且玻璃粉作为胶粘剂不易失效。
上述第一叉指11和第二叉指12相互平行设置在施力结构件3上，第三叉指21和第四叉指22相互平行设置在施力结构件3上，能够提高检测精度。另外，第一叉指11和第二叉指12之间的槽一13长度短于第一叉指11和第二叉指12长度，第三叉指21和第四叉指22之间的槽二23长度短于第三叉指21和第四叉指22长度，以获得该敏感元件的第一叉指11和第二叉指12满足性能要求的弯曲刚度，以及第三叉指21和第四叉指22满足性能要求的弯曲刚度。
如图3、4所示，在第一叉指11一端和第二叉指12的一端通过导电连接线61连接，并且第一叉指11另一端和第二叉指12另一端分别连接正极接口62和负极接口63，第一叉指11和第二叉指12上均涂覆有电极区，从而第一叉指11和第二叉指12实现相互串联；同理，第三叉指21和第四叉指22的一端通过导电连接线61连接，第三叉指21和第四叉指22的另一端分别设置正极接口62和负极接口63，以形成第一音叉1和第二音叉2为独立的正负电极，可以采集对应的第一音叉1或第二音叉2的谐振频率信号，最终形成差分结构；如在对第一叉指11和第二叉指12进行谐振频率检测并输出时，只需要通过频率检测电路将正极接口62和负极接口63连通即可，连接方便可靠，提高了检测效率。进一步的，可将连接第一叉指11和第二叉指12的导电连接线61设于施力结构件3上，连接第三叉指21和第四叉指22的导电连接线61也设于施力结构件3上；第一叉指11、第二叉指12、所述第三叉指21和第四叉指22上的所述正极接口62和负极接口63均设于底座4上，且均为金属薄膜材质接口。
另外，为了提高第一音叉1和第二音叉2独立正负电极电连通的可靠性，在第一叉指11、第二叉指12、第三叉指21和第四叉指22的四个表面均涂覆有电极区，且每个表面均涂覆的电极区为间隔分布的正电极区51和负电极区52，每个叉指相对的两个表面相对正电极区51和负电极区52的位置相对分布，每个叉指相邻的两个表面的正电极区51和负电极区52交错分布；第一叉指11与第三叉指21表面的电极区，以及第二叉指12和第四叉指22表面电极区，相对施力结构件3均为对称分布，避免每个叉指的电极区形成短路。每个叉指上的正电极区51和负电极区52均为面电极的方式进行溅射镀膜。
如图5所示，该施力结构件3上还设有便于连接施力杠杆7的施力孔31，施力孔31采用端面三角形的通孔结构，施力孔31的三个角采用倒圆弧的设计避免应力集中，两个底座4上设有用于安装的安装孔41。通过外部的施力杠杆7与施力结构件3的施力孔31适配，即外部三棱柱形状的施力杠杆7置放如施力孔31中，三棱柱形状的施力杠杆7的三个侧面与施力孔31的内壁接触，从而完成施力杠杆7与施力结构件3的相互连接，力通过施力杠杆7传递到施力结构件3上，进而传递给第一音叉1和第二音叉2。
该一体式双石英音叉谐振敏感元件的工作原理是，在施力作用下，该一体式双石英音叉谐振敏感元件将以一定的频率振动，即当外力通过施力杠杆7作用在施力结构件3上时，施力结构件3的施力孔31的两个侧壁的形变使连接在两端的第一音叉1和第二音叉2发生形变，其中第一音叉1和第二音叉2中的一个被压缩，而另一个被拉伸，对应的一个音叉频率增加，另一个音叉频率减小，通过差频的方式检测整体频率信号的变化量，达到力测量的目的，具体是通过分别检测第一音叉1和第二音叉2的频偏量，再求二者的频偏量差值(其中每个音叉谐振器的频偏量指的是每个音叉谐振器的实际频率值相对于系统中参考谐振器的频率)。
一体式双石英音叉谐振敏感元件的第一音叉1和第二音叉2工作在面内弯曲振动模态，其谐振频率对双梁的轴向拉应力、压应力(即拉应力和压应力)敏感。其中，在轴向拉应力的作用下，其第一音叉1和第二音叉2振动频率增加；反之，在轴向压应力的作用下，其第一音叉1和第二音叉2的振动频率降低。第一音叉1和第二音叉2的振动模态可以共存且相互独立，每个振动模态都以其各自的谐振频率振动，几乎不会发生机械耦合，扭转频率和面内弯曲振动的模态、频率均不同且完全互不干扰。
本发明所述一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，采用施力结构件3、第一音叉1、第二音叉2和底座4均为微机工艺一体成型，且为石英结构体，第一音叉1和第二音叉2对称设置在施力结构件3两侧，形成差动结构，有效解决现有的双石英音叉谐振元件因分离元件安装过程无法避免安装精度和结构与材料间的应力问题，能够避免不同材料组装后导致的热膨胀系数不同、热性能不匹配、胶粘剂在温度变化时发生蠕变以及内应力的存在问题，减少了对该谐振元件的精度带来影响。该谐振敏感元件在使用时，只需要通过施力结构件3进行力的输入，引起第一音叉1和第二音叉2的双梁变形，可通过频率检测电路将第一音叉1和第二音叉2串联形成回路将谐振频率分别输出，将外力转换为电信号，从而完成对力的数字化感应与测量；另外，由于该一体式双石英音叉谐振敏感元件是通过检测两个音叉的谐振频率差值来得到力的测量，能够有效减小温度变化影响谐振频率输出值，进而影响对力的检测精度和分辨率，能够提高检测的稳定性，该谐振敏感元件具有频率输出、体积小、敏感度高以及品质因数高等优点。
实施例2
如图6所示，本实施例还提供了一种测力模块，包括载体8，其中载体8上设有如实施例1中的一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，以及与该一体式双石英音叉谐振敏感元件适配的施力杠杆7，该一体式双石英音叉谐振敏感元件包括第一音叉1和第二音叉2，第一音叉1和第二音叉2端部均设有便于安装固定的底座4，其中第一音叉1包括连接在施力结构件3和底座4之间的第一叉指11和第二叉指12，第二音叉2包括连接在施力结构件3和底座4之间的第三叉指21和第四叉指22，且第一叉指11、第二叉指12、第三叉指21、第四叉指22对称分别在施力结构件3两端；其中第一叉指11、第二叉指12之间电连接有第一电子振荡回路和第一频率采集模块，所述第三叉指21、第四叉指22之间电连接有第二电子振荡回路和第二频率采集模块。
其中，上述载体8上设有石英板安装槽9，一体式双石英音叉谐振敏感元件通过石英砂与石英板安装槽9烧结在一起。通过石英砂将一体式双石英音叉谐振敏感元件于载体8烧结在一起，能够使一体式双石英音叉谐振敏感元件更加稳固的连接在载体8上，使整个测力模块的材料热性能更加匹配，避免了通过现有胶粘剂连接而导致的在温度变化时发生蠕变以及内应力的存在问题，能够提高测力模块的检测精度。
该测力模块，包括用于安装一体式双石英音叉谐振敏感元件的载体8，载体8上设有施力杠杆7，同时，载体8上设有电连接第一叉指11、第二叉指12的第一电子振荡回路和第一频率采集模块，用于将第一叉指11和第二叉指12电导通以及输出第一音叉1的谐振频率，载体8上还设有电连接第三叉指21、第四叉指22的第二电子振荡回路和第二频率采集模块，用于将第三叉指21、第四叉指22电导通以及输出第二音叉2的谐振频率；该测力模块能够通过检测两个音叉的谐振频率差值来完成力的感应与测量，有效减小温度变化影响谐振频率输出值，进而影响对力的检测精度和分辨率，能够提高检测的稳定性，该测力模块具有频率输出、体积小、敏感度高以及品质因数高的优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，包括施力结构件(3)，所述施力结构件(3)两端分别设有第一音叉(1)和第二音叉(2)，所述第一音叉(1)和第二音叉(2)端部均设有便于安装固定的底座(4)，其特征在于，所述第一音叉(1)包括连接在所述施力结构件(3)和底座(4)之间的第一叉指(11)和第二叉指(12)，所述第二音叉(2)包括连接在所述施力结构件(3)和底座(4)之间的第三叉指(21)和第四叉指(22)，且所述第一叉指(11)、第二叉指(12)、第三叉指(21)、第四叉指(22)对称分别在所述施力结构件(3)两端；所述第一叉指(11)、第二叉指(12)、第三叉指(21)和第四叉指(22)表面均涂覆有电极区；所述第一音叉(1)和第二音叉(2)工作在面内弯曲振动模态，谐振频率对轴向拉应力、压应力敏感；所述施力结构件(3)、第一音叉(1)、第二音叉(2)和底座(4)均为一体成型石英结构体。
2.根据权利要求1所述的一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，其特征在于，所述第一叉指(11)和第二叉指(12)相互平行设置在所述施力结构件(3)上，所述第三叉指(21)和第四叉指(22)相互平行设置在所述施力结构件(3)上。
3.根据权利要求2所述的一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，其特征在于，所述第一叉指(11)和第二叉指(12)之间的槽一(13)长度短于所述第一叉指(11)和第二叉指(12)长度，所述第三叉指(21)和第四叉指(22)之间的槽二(23)长度短于所述第三叉指(21)和第四叉指(22)长度。
4.根据权利要求1所述的一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，其特征在于，所述第一叉指(11)和第二叉指(12)的一端通过导电连接线(61)连接，所述第一叉指(11)和第二叉指(12)的另一端分别设置正极接口(62)和负极接口(63)；所述第三叉指(21)和第四叉指(22)的一端通过导电连接线(61)连接，所述第三叉指(21)和第四叉指(22)的另一端分别设置正极接口(62)和负极接口(63)。
5.根据权利要求4所述的一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，其特征在于，连接所述第一叉指(11)和第二叉指(12)的导电连接线(61)设于所述施力结构件(3)上，连接所述第三叉指(21)和第四叉指(22)的导电连接线(61)也设于所述施力结构件(3)上。
6.根据权利要求5所述的一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，其特征在于，所述第一叉指(11)、第二叉指(12)、所述第三叉指(21)和第四叉指(22)上的所述正极接口(62)和负极接口(63)均设于底座(4)上，且均为金属薄膜材质接口。
7.根据权利要求1所述的一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，其特征在于，所述第一叉指(11)、第二叉指(12)、第三叉指(21)和第四叉指(22)的四个表面均涂覆有电极区，且每个表面均涂覆的电极区为间隔分布的正电极区(51)和负电极区(52)，每个叉指相对的两个表面相对正电极区(51)和负电极区(52)的位置相对分布，每个叉指相邻的两个表面的正电极区(51)和负电极区(52)交错分布；所述第一叉指(11)与第三叉指(21)表面的电极区，以及所述第二叉指(12)和第四叉指(22)表面电极区，相对所述施力结构件(3)均为对称分布。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，其特征在于，所述施力结构件(3)上设有便于连接施力杠杆(7)的施力孔(31)，两个所述底座(4)上设有用于安装的安装孔(41)。
9.一种测力模块，包括载体(8)，其特征在于，所述载体(8)上设有如权利要求1-8任一所述的一种一体式双石英音叉谐振敏感元件，以及与所述一体式双石英音叉谐振敏感元件适配的施力杠杆(7)，所述第一叉指(11)、第二叉指(12)之间电连接有第一电子振荡回路和第一频率采集模块，所述第三叉指(21)、第四叉指(22)之间电连接有第二电子振荡回路和第二频率采集模块。
10.根据权利要求9所述的一种测力模块，其特征在于，所述载体(8)上设有石英板安装槽(9)，所述一体式双石英音叉谐振敏感元件通过石英砂与所述石英板安装槽(9)烧结在一起。
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