CN107655595A - 微机电谐振结构、谐振器及压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种微机电谐振结构、谐振器及压力传感器。该谐振结构包括：环形谐振主梁；环形谐振辅梁，设置于环形谐振主梁的外侧；2N个第一连接块，匀设于环形谐振主梁和环形谐振辅梁之间的环形空间内，对于每一个第一连接块，其内侧刚性连接至环形谐振主梁；2N个第一调频块，匀设于环形谐振主梁和环形谐振辅梁之间的环形空间内，每一个第一调频块设置于两个第一连接块之间，其内侧和外侧分别刚性连接至环形谐振主梁和环形谐振辅梁；N为正整数，2N个第一连接块和2N个第一调频块关于环形谐振主梁和环形谐振辅梁共同的轴对称。本公开中，谐振结构的振动为动平衡状态且完全耦合。
Description
技术领域
本公开属于传感器技术领域，特别涉及一种微机电谐振结构、谐振器及压力传感器。
背景技术
微机电谐振式压力传感器通过将被测压力按照一定规律转换为机械结构谐振频率以实现压力检测。传感器输出包含谐振频率特性的周期信号，无需模数转换，该周期信号通过比较电路处理后即可实现传感信号数字化，因此其抗电子干扰能力很强。随着传感器向微型化、数字化、智能化、网络化方向发展，微机电谐振式压力传感器因其易于数字集成、结构紧凑、体积小、重量轻、功耗低、可批量生产等众多优点，在压力检测行业备受关注。
石英和硅基微机电谐振式压力传感器是目前检测精度优于万分之一的高端压力传感器，其高精度主要得益于这两种单晶材料几乎无机械疲劳和蠕变的优秀机械特性。相比于石英材料，单晶硅具有加工手段多样、器件体积更小、制造成本更低等优点。但是硅材料不具有压电性，需借助其他方法实现硅谐振器的振动激励和检测。硅基微机械谐振式压力传感器激励振动方法有多种，包括静电、电磁、压电、电热、光热等；同样，利用电容、压电、电磁、压阻等可以对振动信号进行检测。硅基微机电谐振式压力传感器的总体发展目标是高谐振Q值、廉价批量制造、更高灵敏度、低功耗和易于系统集成。
标志性的硅基微机电谐振式压力传感器为GE传感与检测公司公布的RPS8000系列。此种传感器已正式定型对外出售。该传感器采用SOI片实现谐振层的厚度精确控制；采用深反应离子刻蚀技术制备动平衡和低阻抗谐振结构；采用硅硅键合技术代替有机胶水、焊料或者玻璃浆料粘接，传感器表现出良好的热稳定性和压力迟滞性。该传感器虽然以动平衡技术获取较高Q值，但是框架式结构难以使两组对称梁系的振动达到完全耦合的效果，而且复杂的可动结构使Q值热弹损耗相对较大；该传感器采用的矩形压力敏感膜片受压形变规律复杂，谐振层上获得的应力均匀性相对较差；该传感器采用的三层硅硅真空键合工艺提高了制造工艺难度。
公开内容
(一)要解决的技术问题
本公开提供了一种微机电谐振结构、谐振器及压力传感器，以至少部分解决以上所提出的技术问题。
(二)技术方案
根据本公开的一个方面，提供了一种微机电谐振结构，包括：环形谐振主梁221；环形谐振辅梁222，设置于环形谐振主梁221的外侧，与环形谐振主梁221同轴并隔开预设距离；2N个第一连接块223，匀设于环形谐振主梁221和环形谐振辅梁222之间的环形空间内，对于每一个第一连接块，其内侧刚性连接至环形谐振主梁；2N个第一调频块224，匀设于环形谐振主梁221和环形谐振辅梁222之间的环形空间内，每一个第一调频块224设置于两个第一连接块223之间，其内侧刚性连接至环形谐振主梁，其外侧刚性连接至环形谐振辅梁222；其中，N为正整数，2N个第一连接块223和2N个第一调频块224关于环形谐振主梁221和环形谐振辅梁222共同的轴对称。
在本公开的一些实施例中，对于每一个第一连接块，其外侧悬空或通过柔性弹簧梁226连接至环形谐振辅梁222。
在本公开的一些实施例中，还包括：2N个第二调频块225，匀设于环形谐振主梁221的内侧，与外侧的第一调频块224对应设置，其外侧刚性连接至环形谐振主梁。
在本公开的一些实施例中，第一连接块223、第一调频块224和第二调频块225为扇形；其中，扇形的圆心位于环形谐振主梁221和环形谐振辅梁222共同的轴上，环形谐振辅梁222、2N个第一调频块224、2N个第二调频块225、2N个柔性弹簧梁226、2N个第一连接块223，各自质心所在的环线与环形谐振主梁221同轴。
在本公开的一些实施例中，第一调频块224，其通过两个或两个以上的对称的连接结构刚性连接至外侧的环形谐振辅梁222，并通过两个或两个以上的连接结构刚性连接至内侧的环形谐振主梁221；和/或第一连接块223，其通过两个或两个以上的对称的连接结构连接至外侧的环形谐振辅梁222，并通过两个或两个以上的连接结构刚性连接至内侧的环形谐振主梁221；和/或第二调频块225，其通过两个或两个以上的对称的连接结构刚性连接至外侧的环形谐振主梁221。
根据本公开的一个方面，还提供了一种微机电谐振器，包括：外围框架210；如上的谐振结构220，设置于外围框架210的内侧；信号结构230，设置于外围框架210的内侧，谐振结构220的外侧，包括：2N个信号单元，分别耦接至谐振结构220的2N个第一调频块224的其中之一；其中，谐振结构的环形谐振辅梁222通过2N个连接结构227连接至外围框架210，每一连接结构227位于相应第一连接块223和柔性弹簧梁226的径向外侧，相邻的两信号单元之间。
在本公开的一些实施例中，信号单元包括：内梳齿结构231，刚性连接于环形谐振辅梁222，相应的第一调频块224的径向外侧；外梳齿结构232，设置于内梳齿结构231的外侧，并与内梳齿结构非接触啮合；信号端233，连接至外梳齿结构的外侧；其中，内梳齿结构231和外梳齿结构232悬空设置，2N个信号单元中，N个信号单元作为驱动结构，N个信号单元作为检测结构，驱动结构和检测结构交替设置于谐振结构的外侧。
根据本公开的一个方面，还提供了一种微机电压力传感器，包括：如上的谐振器200；承压结构300，包括：受压膜310，呈圆形，位于承压结构内侧的中央区域；2N个第二连接块320，设置于受压膜310上，分别与谐振器的2N个第一连接块223中的其中之一键合连接；其中，环形谐振辅梁222、2N个第一调频块224、2N个第二调频块225、2N个柔性弹簧梁226、2N个第一连接块223，各自质心所在的环线同在与受压膜310平行的平面。
在本公开的一些实施例中，谐振器上信号端与承压结构上受压膜外侧的部分绝缘刚性连接；和/或压力传感器还包括：透明盖帽，其中，透明盖帽、谐振器200和承压结构300依次键合连接组成真空腔体，内梳齿结构231、外梳齿结构232、环形谐振辅梁222、第一调频块224、第二调频块225、柔性弹簧梁226、第一连接块223、环形谐振主梁221密封于真空腔体内；和/或压力传感器还包括：基座400，其中，基座400与承压结构背离谐振器200的一侧刚性连接，且与受压膜310远离，在基座400与承压结构300相连的一侧加工有圆周对称的导压孔401。
在本公开的一些实施例中，玻璃盖帽100上加工有两类通孔：第一类的2N个通孔露出信号结构的2N个信号端且孔径小于信号端与透明盖帽的连接面尺寸；第二类的N个复用检测通孔露出谐振器在非真空部分与透明盖帽的连接面。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本公开微机电谐振结构、谐振器及压力传感器至少具有以下有益效果其中之一：
(1)环形谐振主梁的创新设计避免了动平衡谐振器中使用梁系耦合结构，当环形谐振主梁以偶数对驻点谐振工作时，谐振结构的振动为动平衡状态且完全耦合。
(2)偶数对第二连接块、环形谐振辅梁、第一调频块、第二调频块、柔性弹簧梁、第一连接块的质心所在环线与圆形受压膜和环形谐振主梁同轴，可以保证环形谐振主梁上的拉应力圆周对称。
(3)通过调整第一调频块与第二调频块的质量，可实现谐振器输出频率调整和模态匹配调整。
(4)基座与受压膜相连的一侧加工有圆周对称导压孔，可以保证施加在圆形受压膜上的动压载荷成分被充分抵消。
(5)露出谐振器在非真空部分与玻璃盖帽连接面的复用检测通孔可用于谐振器结构完整性和对称性检查、温敏电阻测量、谐振器接地。
(6)玻璃盖帽代替硅用于真空腔体制备，使工艺复杂程度降低。
附图说明
图1为本公开实施例微机电谐振式压力传感器的结构等轴视图。
图2为图1所示微机电谐振式压力传感器中谐振器的立体图。
图3为图2所示谐振器的俯视图。
图4为图2所示谐振器中1/8圆周阵列单元放大视图。
图5为图1所示微机电谐振式压力传感器中谐振器承压结构的立体图。
图6为图1所示微机电谐振式压力传感器中玻璃盖帽部分的俯视图。
图7为本公开实施例微机电谐振式压力传感器中的谐振结构与承压结构组合方案受压形变示意图。
图8为本公开实施例微机电谐振式压力传感器工作原理示意图。
图9A为本公开实施例微机电谐振式压力传感器输出频率关于压力和温度载荷的多项式拟合曲面。
图9B为本公开实施例微机电谐振式压力传感器输出频率关于压力和温度载荷的多项式拟合误差。
【附图中本公开实施例主要元件符号说明】
100-玻璃盖帽；
100A、100B、100C、100D-复用检测通孔
200-谐振器；
210-外围框架；
220-谐振结构；
221-环形谐振主梁； 222-环形谐振辅梁； 223-第一连接块；
224-第一调频块； 225-第二调频块； 226-柔性弹簧梁；
227-连接结构；
230-信号结构；
231-内梳齿结构； 232-外梳齿结构； 233-信号端；
300-承压结构；
310-受压膜； 320-第二连接块；
400-基座；
401-导压孔。
具体实施方式
基于圆周对称谐振器和压力敏感圆形受压膜，本公开提供了一种微机电谐振式压力传感器。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
一、压力传感器
在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种微机电谐振式压力传感器。图1为本公开实施例微机电谐振式压力传感器的结构等轴视图。图1中，(a)图为整体等轴视图，(b)图为显示传感器内部结构和装配关系的局部剖视图。
如图1所示，从整体上看，本实施例微机电谐振式压力传感器包括：玻璃盖帽100、谐振器200、承压结构300和基座400。其中，玻璃盖帽100、谐振器200和承压结构300依次键合连接组成真空腔体。
图2为图1所示微机电谐振式压力传感器中谐振器的立体图。如图2所示，该谐振器200包括：外围框架210、谐振结构220和信号结构230。
图3为图2所示谐振器的俯视图。图4为图2所示谐振器中1/8圆周阵列单元放大视图。请参照图2～图4，谐振结构220包括：
环形谐振主梁221；
环形谐振辅梁222，设置于所述环形谐振主梁221的外侧，与环形谐振主梁221同轴并隔开预设距离，两者之间形成环形空间；
8个第一连接块223，匀设于环形谐振主梁221和环形谐振辅梁222之间的环形空间内，对于每一个第一连接块，其内侧刚性连接至环形谐振主梁，其外侧通过柔性弹簧梁226连接至环形谐振辅梁222；
8个第一调频块224，匀设于环形谐振主梁221和环形谐振辅梁222之间的环形空间内，每一个第一调频块224的两侧各有一个第一连接块，其内侧刚性连接至环形谐振主梁，其外侧刚性连接至环形谐振辅梁；
8个第二调频块225，匀设于环形谐振主梁221的内侧，其外侧刚性连接至环形谐振主梁，每一个第二调频块与外侧相应的第一调频块224对应设置。
本实施例中，8个第一连接块223、8个第一调频块224、8个第二调频块225均呈扇形结构，且关于环形谐振主梁221和环形谐振辅梁222共同的轴对称。并且，环形谐振辅梁222、8个第一调频块224、8个第二调频块225、8个柔性弹簧梁226、8个第一连接块223，各自质心所在的环线与环形谐振主梁221同轴。
本实施例中，环形谐振主梁的创新设计避免了动平衡谐振器中使用梁系耦合结构，当环形谐振主梁以偶数对驻点谐振工作时，谐振器的振动为动平衡状态且完全耦合。
需要说明的是，在本公开优选的实施例中，为了保证平衡性，对于每一个第一调频块224，其通过两个或两个以上的连接结构连接至外侧的环形谐振辅梁222，并通过两个或两个以上的连接结构连接至内侧的环形谐振主梁221。同样地，对于每一个第二调频块225，其通过两个或两个以上的连接结构连接至外侧的环形谐振主梁221。
本领域技术人员应当清楚，第二调频块225并非是实现本公开所必须的。在本公开的一些实施例中，谐振器200并不包含第二调频块，同样可以实现本公开。
但是，为了实现更高的性能，优选地是包含第二调频块，并且第二调频块和第一调频块一一对应设置。在这种情况下，通过调整第一调频块与第二调频块的质量，可实现谐振器输出频率调整和模态匹配调整。
此外，虽然本实施例中第一连接块223的外侧通过柔性弹簧梁226连接至所述环形谐振辅梁222，但在本公开的其他实施例中，第一连接块的外侧也可以悬空设置。
可以理解的是，本实施例中设置了8个第一连接块223、8个第一调频块224、8个第二调频块225，这主要是考虑到整个微机电谐振式压力传感器的体积、精度等因素。在本公开的其他实施例中，第一连接块、第一调频块和第二调频块的数目可以为2N个，其中，N≥2。但需要注意的是，这些第一连接块、第一调频块和第二调频块需要关于环形谐振主梁221和环形谐振辅梁222共同的轴对称。
该谐振结构中，环形谐振主梁221的创新设计避免了动平衡谐振器中使用梁系耦合结构，当环形谐振主梁221以偶数对驻点谐振工作时，谐振器的振动为动平衡状态且完全耦合，能够获得更高的Q值，并且Q值热弹损耗小。
图4为图2所示谐振器的俯视图。请继续参照图2～图4，信号结构230包括：围绕所述谐振结构220均匀设置的8组信号单元，用于分别引入或引出信号。对于每一组信号单元，其与相应的一个第一调频块相对应，包括：
内梳齿结构231，刚性连接于所述环形谐振辅梁222的外侧，相应的第一调频块224的径向外侧；
外梳齿结构232，设置于所述内梳齿结构231的外侧，并与内梳齿结构非接触啮合；
信号端233，连接至外梳齿结构的外侧，且不与谐振器的其他结构相连。
该8组信号单元中，4组信号单元作为驱动结构，另外4组信号单元作为检测结构。驱动结构和检测结构交替刚性连接于环形谐振辅梁222上，相应第一调频块224的外侧。
此外，在相邻的两信号单元之间的间隙，环形谐振辅梁222通过连接结构227连接至谐振器在非真空中的外围框架210。该连接结构227位于相应第一连接块223和柔性弹簧梁226的径向外侧。
需要注意的是，谐振结构220与外围框架210之间，仅是通过该8个连接结构刚性连接，其他处并无刚性连接。
其中，内梳齿结构231和外梳齿结构232、环形谐振辅梁222、第一调频块224、第二调频块225、柔性弹簧梁226、第一连接块223、环形谐振主梁221密封于真空腔体内。信号端233并未密封于真空腔体内，其在外围框架210之内且与外围框架隔离。
在承压结构300内侧的中央区域，设置有圆形的受压膜310。在受压膜310朝向谐振器的一侧，设置有8个第二连接块320。该8个第二连接块320与谐振器200的8个第一连接块223的位置一一对应，且下方的第二连接块320与上方的第一连接块223一一对应键合连接。
此外，谐振器上信号结构的信号端233与下方的承压结构的受压膜外围的部分绝缘刚性连接。
同样，受压膜310以及8个第二连接块320同样密封于真空腔体内。
环形谐振辅梁222、8个第一调频块224、8个第二调频块225、8个柔性弹簧梁226、8个第一连接块223，各自质心所在的环线同在与圆形的受压膜310平行的平面且与环形谐振主梁221同轴。
本实施例中，偶数对的第二连接块、环形谐振辅梁、第一调频块、第二调频块、柔性弹簧梁、第一连接块的质心所在环线与圆形受压膜和环形谐振主梁同轴，可以保证环形谐振主梁上的拉应力圆周对称。
如上所述，玻璃盖帽100、谐振器200和受压膜310依次键合连接组成真空腔体。本实施例中，玻璃盖帽代替硅用于真空腔体制备，使工艺复杂程度降低。
需要说明的是，关于盖帽，除了采用玻璃材质的盖帽之外，还可以采用其他透明材质的盖帽。
图6为图1所示微机电谐振式压力传感器中玻璃盖帽部分的俯视图。如图6所示，玻璃盖帽100上加工有两类通孔，第一类的8个通孔露出信号结构的8个信号端233且孔径小于信号端233与玻璃盖帽100的连接面尺寸，另一类的4个复用检测通孔100A、100B、100C、100D露出谐振器在非真空部分与玻璃盖帽100的连接面。这些复用检测通孔可用于谐振器结构完整性和对称性检查、温敏电阻测量、谐振器接地。
如图1所示，基座400与承压结构背离谐振器200的一侧刚性连接，且与受压膜310远离。基座400与承压结构300相连的一侧加工有圆周对称的导压孔401。这些圆周对称的导压孔可以保证施加在受压膜310上的动压载荷成分被充分抵消。
图7为本公开实施例微机电谐振式压力传感器中的谐振结构与承压结构组合方案受压形变示意图。图8为本公开实施例微机电谐振式压力传感器工作原理示意图。图9A和图9B为本公开实施例微机电谐振式压力传感器输出频率关于压力和温度载荷的多项式拟合结果。其中，图9A为输出频率关于压力和温度载荷的多项式拟合曲面。图9B为多项式拟合误差。
参阅图7～图9，本实施实例中，基于圆周对称谐振器和压力敏感圆形受压膜的微机电谐振式压力传感器的工作原理为：当外界压力作用在圆形的受压膜310上时，受压膜310发生形变，带动第二连接块320和第一连接块223发生偏转，环形谐振主梁221和环形谐振辅梁222被拉伸或压缩，从而导致环形谐振主梁221和环形谐振辅梁222的内应力和刚度发生变化；进而使谐振器200的8驻点工作模态频率发生改变，通过驱动和检测梳齿对226的静电激励、电容检测，传感器输出与外界压力成一定比例关系的频率信号。在实际测量时，在压力满量程和全温范围内选取合适间隔的载荷点，获得对应的谐振器200的8驻点工作模态输出频率，采用二元多项式拟合输出频率与压力和温度载荷的关系，压力项最高次选3、温度项最高次选3时的拟合误差在±0.01％FS以内。
需要说明的是，上述的谐振器除了应用至上述实施例中的压力传感器之外，还可以应用于其他类型的压力传感器或其他传感器中。本公开并不对这些变形进行限制。
二、微机电谐振器
根据本公开的另一个方面，还提供了一种微机电谐振器，该微机电谐振器实际为上述实施例中的微机电谐振器。该微机电谐振器除了应用至上述实施例的微机电压力传感器之外，还可以应用于其他的结构。
本领域技术人员应当能够理解，在该微机电谐振器中，环形谐振主梁的创新设计避免了动平衡谐振器中使用梁系耦合结构，当环形谐振主梁以偶数对驻点谐振工作时，谐振器的振动为动平衡状态且完全耦合。此外，偶数对第二连接块、环形谐振辅梁、第一调频块、第二调频块、柔性弹簧梁、第一连接块的质心所在环线与圆形受压膜和环形谐振主梁同轴，可以保证环形谐振主梁上的拉应力圆周对称。
三、微机电谐振结构
根据本公开的另一个方面，还提供了一种微机电谐振结构，该微机电谐振结构实际为上述实施例中的微机电谐振结构。该微机电谐振结构除了应用至上述实施例的微机电谐振器之外，还可以应用于其他的结构。
本领域技术人员应当能够理解，在该微机电谐振结构中，环形谐振主梁的创新设计避免了动平衡谐振器中使用梁系耦合结构，当环形谐振主梁以偶数对驻点谐振工作时，谐振结构的振动为动平衡状态且完全耦合。此外，偶数对第二连接块、环形谐振辅梁、第一调频块、第二调频块、柔性弹簧梁、第一连接块的质心所在环线与圆形受压膜和环形谐振主梁同轴，可以保证环形谐振主梁上的拉应力圆周对称。
至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开微机电谐振结构、谐振器及压力传感器有了清楚的认识。
综上所述，本公开基于圆周对称谐振器和压力敏感圆形受压膜，提供了一种微机电谐振结构、谐振器及压力传感器，其中，环形谐振主梁的创新设计避免了动平衡谐振器中使用梁系耦合结构，当环形谐振主梁以偶数对驻点谐振工作时，谐振器的振动为动平衡状态且完全耦合，偶数对第二连接块、环形谐振辅梁、第一调频块、第二调频块、柔性弹簧梁、第一连接块的质心所在环线与圆形受压膜和环形谐振主梁同轴，可以保证环形谐振主梁上的拉应力圆周对称，降低了Q值热弹损耗，从而达到了提高压力传感器精度的目的，具有广阔的应用前景。
还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。
再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微机电谐振结构，包括：
环形谐振主梁(221)；
环形谐振辅梁(222)，设置于所述环形谐振主梁(221)的外侧，与所述环形谐振主梁(221)同轴并隔开预设距离；
2N个第一连接块(223)，匀设于所述环形谐振主梁(221)和环形谐振辅梁(222)之间的环形空间内，对于每一个第一连接块，其内侧刚性连接至所述环形谐振主梁；
2N个第一调频块(224)，匀设于所述环形谐振主梁(221)和环形谐振辅梁(222)之间的环形空间内，每一个第一调频块(224)设置于两个第一连接块(223)之间，其内侧刚性连接至所述环形谐振主梁，其外侧刚性连接至所述环形谐振辅梁(222)；
其中，N为正整数，所述2N个第一连接块(223)和2N个第一调频块(224)关于所述环形谐振主梁(221)和环形谐振辅梁(222)共同的轴对称。
2.根据权利要求1所述的微机电谐振结构，其中，对于每一个第一连接块，其外侧悬空或通过柔性弹簧梁(226)连接至所述环形谐振辅梁(222)。
3.根据权利要求2所述的微机电谐振结构，还包括：
2N个第二调频块(225)，匀设于所述环形谐振主梁(221)的内侧，与外侧的第一调频块(224)对应设置，其外侧刚性连接至环形谐振主梁。
4.根据权利要求3所述的微机电谐振结构，其中，所述第一连接块(223)、第一调频块(224)和第二调频块(225)为扇形；
其中，扇形的圆心位于所述环形谐振主梁(221)和环形谐振辅梁(222)共同的轴上，所述环形谐振辅梁(222)、2N个第一调频块(224)、2N个第二调频块(225)、2N个柔性弹簧梁(226)、2N个第一连接块(223)，各自质心所在的环线与所述环形谐振主梁(221)同轴。
5.根据权利要求3所述的微机电谐振结构，其中：
所述第一调频块(224)，其通过两个或两个以上的对称的连接结构刚性连接至外侧的环形谐振辅梁(222)，并通过两个或两个以上的连接结构刚性连接至内侧的环形谐振主梁(221)；和/或
所述第一连接块(223)，其通过两个或两个以上的对称的连接结构连接至外侧的环形谐振辅梁(222)，并通过两个或两个以上的连接结构刚性连接至内侧的环形谐振主梁(221)；和/或
所述第二调频块(225)，其通过两个或两个以上的对称的连接结构刚性连接至外侧的环形谐振主梁(221)。
6.一种微机电谐振器，包括：
外围框架(210)；
如权利要求3所述的谐振结构(220)，设置于所述外围框架(210)的内侧；
信号结构(230)，设置于所述外围框架(210)的内侧，所述谐振结构(220)的外侧，包括：
2N个信号单元，分别耦接至所述谐振结构(220)的2N个第一调频块(224)的其中之一；
其中，所述谐振结构的环形谐振辅梁(222)通过2N个连接结构(227)连接至所述外围框架(210)，每一连接结构(227)位于相应第一连接块(223)和柔性弹簧梁(226)的径向外侧，相邻的两信号单元之间。
7.根据权利要求6所述的微机电谐振器，其中，所述信号单元包括：
内梳齿结构(231)，刚性连接于所述环形谐振辅梁(222)，相应的第一调频块(224)的径向外侧；
外梳齿结构(232)，设置于所述内梳齿结构(231)的外侧，并与内梳齿结构非接触啮合；
信号端(233)，连接至外梳齿结构的外侧；
其中，所述内梳齿结构(231)和外梳齿结构(232)悬空设置，2N个信号单元中，N个信号单元作为驱动结构，N个信号单元作为检测结构，驱动结构和检测结构交替设置于所述谐振结构的外侧。
8.一种微机电压力传感器，包括：
如权利要求7所述的谐振器(200)；
承压结构(300)，包括：
受压膜(310)，呈圆形，位于所述承压结构内侧的中央区域；
2N个第二连接块(320)，设置于所述受压膜(310)上，分别与所述谐振器的2N个第一连接块(223)中的其中之一键合连接；
其中，所述环形谐振辅梁(222)、2N个第一调频块(224)、2N个第二调频块(225)、2N个柔性弹簧梁(226)、2N个第一连接块(223)，各自质心所在的环线同在与所述受压膜(310)平行的平面。
9.根据权利要求8所述的微机电压力传感器，其中：
所述谐振器上信号端与所述承压结构上受压膜外侧的部分绝缘刚性连接；和/或
所述压力传感器还包括：透明盖帽，其中，所述透明盖帽、谐振器(200)和承压结构(300)依次键合连接组成真空腔体，所述内梳齿结构(231)、外梳齿结构(232)、环形谐振辅梁(222)、第一调频块(224)、第二调频块(225)、柔性弹簧梁(226)、第一连接块(223)、环形谐振主梁(221)密封于所述真空腔体内；和/或
所述压力传感器还包括：基座(400)，其中，所述基座(400)与承压结构背离所述谐振器(200)的一侧刚性连接，且与所述受压膜(310)远离，在基座(400)与承压结构(300)相连的一侧加工有圆周对称的导压孔(401)。
10.根据权利要求9所述的微机电压力传感器，其中，所述玻璃盖帽(100)上加工有两类通孔：
第一类的2N个通孔露出信号结构的2N个信号端且孔径小于信号端与透明盖帽的连接面尺寸；
第二类的N个复用检测通孔露出谐振器在非真空部分与透明盖帽的连接面。
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