CN112014597A - 三轴谐振电容式微机电加速度计 - Google Patents

三轴谐振电容式微机电加速度计 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种三轴谐振电容式微机电加速度计,包括由上至下按序层叠设置的上方盖板层、平面结构层以及下方基底层;平面结构层内包含有四组谐振式微加速度计,四组谐振式微加速度计以中心对称的方式设置、共同完成对水平方向上加速度的检测;上方盖板层及下方基底层二者内部均埋设有电极引线、作为固定基板,且上方盖板层及下方基底层二者与平面结构层中的敏感质量块共同构成差分电容式微加速度计、对完成垂直方向上加速度的检测。本发明通过采用面内谐振式检测X轴、Y轴,面外电容式检测Z轴,且三轴均采用差分检测的方式,使得三轴全解耦互不干扰,具有高精度、高稳定性、体积小、环境依赖性小等特点。

Description

三轴谐振电容式微机电加速度计
技术领域
本发明涉及一种加速度计设备,尤其涉及一种三轴差分解耦的谐振电容式微机电加速度计,属于MEMS系统中微惯性传感器技术领域。
背景技术
微机电(Micro-Electro-Mechanical Systems,简称MEMS)加速度计是微机电系统中一种常见的传感器元件,自其于20世纪70年代被提出以来,经历了将近半个世纪的发展和演变。随着应用范围的逐步拓宽,微机电加速度计也从最早的仅限于军事和航空航天领域使用,逐步应用至电子器件、医疗设备、和汽车安全等领域。因此,为了满足不同领域对器件性能的要求,微机电加速度计将向着小型化、低成本、高精度的方向发展。当前市面上较常见的微加速度计按敏感原理的不同可分为:压电式、压阻式、隧道效应式、电容式及谐振式等。
在现有技术中,微机电加速度计领域的研究对象主要集中于电容式微机电加速度计和谐振式微机电加速度计两种,这两种微机电加速度计各自在应用中的优缺点显著。具体而言,电容式微机电加速度计基于幅度调制检测原理且自身的处理电路结构较为复杂,其输出的本质为电压信号、易受到外界环境寄生电容的影响。而为了解决电容式微机电加速度计因幅度调制原理而受电路噪声的影响,研究者提出了基于谐振结构频率变化的频率调制微机电加速度计,也称为振梁式加速度计(Vibrating Beam Accelerometer,简称VBA)。相较于电容式微机电加速度计而言,VBA所输出的敏感信号在进入后续的电路前就已被加载于敏感结构的工作频率上,从而避免了电路各环节增益对输出信号的影响。但是在实际的应用过程中技术人员发现,此类通过检测敏感结构的谐振频率来测量的器件极易受到残余应力和环境变化的影响。
随着近年来科技水平的飞速提高,结合上述研究现状,人们对于微机电加速度计的性能和使用要求越来越高,特别是对于三轴测量的微机电加速度计的应用需求逐年增加。在现有操作中,对于三轴加速度计的加工,需要将两个单轴或多轴的微机电加速度计通过敏感轴正交设置的方式进行拼接、组装,进而得到一个新的三轴加速度计,虽然此种方法简单有效,但是大大增加了传感器整体结构的尺寸,给其实际应用带来了一定的局限性。
综上所述,鉴于当前市场对于微机电加速度计的使用需求以及一些技术层面的共性问题,如何设计一种高集成度、一体化的三轴微机电加速度计也就成为了本领域内技术人员所亟待解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术存在上述缺陷,本发明的目的是提出一种三轴差分解耦的谐振电容式微机电加速度计,具体如下。
一种三轴谐振电容式微机电加速度计,其包括由上至下按序层叠设置的上方盖板层、平面结构层以及下方基底层;
所述平面结构层内包含有四组谐振式微加速度计,四组所述谐振式微加速度计以中心对称的方式设置、共同完成对水平方向上加速度的检测;
所述上方盖板层及所述下方基底层二者内部均埋设有电极引线、作为固定基板,且所述上方盖板层及所述下方基底层二者与所述平面结构层中的敏感质量块共同构成差分电容式微加速度计、对完成垂直方向上加速度的检测。
优选地,所述上方盖板层与所述平面结构层二者间以及所述平面结构层与所述下方基底层二者间均设置有用于实现层际分离的绝缘层,所述平面结构层通过设置于其上下两面的两层所述绝缘层、分别与所述上方盖板层及所述下方基底层相连接。
优选地,所述上方盖板层、所述平面结构层以及所述下方基底层三者均通过SOI工艺加工制成;所述上方盖板层与所述下方基底层二者均由单晶硅制成,所述平面结构层由单晶硅或多晶硅制成。
优选地,以所述平面结构层的中心点为原点建立包含有X轴、Y轴、Z轴的三维空间坐标系,X轴、Y轴作为水平方向基准,二者均与所述平面结构层的端面相平行,Z轴作为垂直方向基准、与所述平面结构层的端面相垂直;
四组所述谐振式微加速度计整体关于原点呈中心对称,四组所述谐振式微加速度计两两为一对、两对所述谐振式微加速度计分别关于X轴与Y轴对称设置。
优选地,每组所述谐振式微加速度计均包括敏感质量块、惯性力放大杠杆结构、音叉谐振结构、驱动检测梳齿电容结构以及锚点结构;
所述敏感质量块与所述锚点结构间通过多个U型梁连接固定、共同构成X轴与Y轴方向的差分、解耦检测结构。
优选地,所述锚点结构包括位于所述平面结构层中心位置处的一个中心锚点以及均布于所述平面结构层周圈位置处的八个外围锚点;
所述敏感质量块整体呈等腰梯形结构、梯形的上底朝向所述中心锚点,所述敏感质量块的上底一侧通过两个呈对称设置的中心U型梁与所述中心锚点相连接,所述敏感质量块的下底一侧通过两个呈对称设置的外围U型梁分别与同侧的两个所述外围锚点相连接。
优选地,与沿X轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计内的所述敏感质量块相连接的所述中心U型梁及所述外围U型梁的开口方向均与Y轴方向相平行、使沿X轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计内的所述敏感质量块可沿X轴、Y轴方向运动;
与沿Y轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计内的所述敏感质量块相连接的所述中心U型梁及所述外围U型梁的开口方向均与X轴方向相平行、使沿Y轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计内的所述敏感质量块可沿X轴、Y轴方向运动。
优选地,所述惯性力放大杠杆结构、所述音叉谐振结构以及所述驱动检测梳齿电容结构三者均设置于所述敏感质量块内部;
所述敏感质量块内部设置有一个内部中心锚点及两个内部外围锚点,所述音叉谐振结构的双端固定支撑、一端朝向所述中心锚点并与所述内部中心锚点相连接、另一端通过所述惯性力放大杠杆结构与其所在的所述敏感质量块相连接。
优选地,在沿X轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计中,所述音叉谐振结构整体沿X轴方向设置、所述惯性力放大杠杆结构整体沿Y轴方向设置且所述惯性力放大杠杆结构由两根沿X轴方向设置的杠杆组成,所述杠杆的一端与一个所述内部外围锚点相连接、另一端与所述敏感质量块相连接;
在沿Y轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计中,所述音叉谐振结构整体沿Y轴方向设置、所述惯性力放大杠杆结构整体沿X轴方向设置且所述惯性力放大杠杆结构由两根沿Y轴方向设置的杠杆组成,所述杠杆的一端与一个所述内部外围锚点相连接、另一端与所述敏感质量块相连接。
优选地,所述驱动检测梳齿电容结构以镜像对称的方式设置于所述音叉谐振结构的两侧,所述驱动检测梳齿电容结构由驱动梳齿电容及检测梳齿电容组成。
与现有技术相比,本发明的优点主要体现在以下几个方面:
本发明所提供的三轴谐振电容式微机电加速度计,通过采用面内谐振式检测X轴、Y轴,面外电容式检测Z轴,且三轴均采用差分检测的方式,使得三轴全解耦互不干扰,具有高精度、高稳定性、体积小、环境依赖性小等特点。
具体而言,在本发明中,对于X轴、Y轴方向的加速度测量采用谐振式检测的方式完成,相较于现有技术中的电容式检测方式具有稳定性高、量程大、测量精度高等优点。同时,本发明为了实现三轴测量的技术效果、采用一体化的设计,相较于现有技术中采用拼接组合的方式所得到的三轴加速度计具有小型化、易于装配的优点。此外,本发明的微机电加速度计在进行三轴方向的测量时均以差分检测的方式进行且三轴测量互相解耦,从而进一步提升了测量精度,降低了传感器整体的环境依赖性和共模误差。
本发明也为同领域内的其他技术方案提供了参考依据,可以以此为基础进行拓展延伸,运用于其他与微机电加速度计有关的技术方案中,具体很高的使用及推广价值。
以下便结合实施例附图,对本发明的具体实施方式作进一步的详述,以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图;
图2是本发明中平面结构层的平面结构示意图;
图3是本发明的内部局部结构示意图;
其中:1、上方盖板层;2、平面结构层;3、下方基底层;4、绝缘层;5、谐振式微加速度计;51、敏感质量块;511、内部中心锚点;512、内部外围锚点;52、中心锚点;53、外围锚点;54、中心U型梁;55、外围U型梁;6、音叉谐振结构;7、惯性力放大杠杆结构;71、杠杆;8、驱动检测梳齿电容结构;81、驱动梳齿电容;82、检测梳齿电容。
具体实施方式
本发明揭示了一种三轴差分解耦的谐振电容式微机电加速度计,有效地克服了现有技术中所存在的诸多问题,其结构具体如下。
如图1所示,一种三轴谐振电容式微机电加速度计,包括由上至下按序层叠设置的上方盖板层1、平面结构层2以及下方基底层3;
所述平面结构层2内包含有四组谐振式微加速度计5,四组所述谐振式微加速度计5以中心对称的方式设置、共同完成对水平方向上加速度的检测;
所述上方盖板层1及所述下方基底层3二者内部均埋设有电极引线、作为固定基板,且所述上方盖板层1及所述下方基底层3二者与所述平面结构层2中的敏感质量块51共同构成差分电容式微加速度计、对完成垂直方向上加速度的检测。
所述上方盖板层1与所述平面结构层2二者间以及所述平面结构层2与所述下方基底层3二者间均设置有用于实现层际分离的绝缘层4,所述平面结构层2通过设置于其上下两面的两层所述绝缘层、分别与所述上方盖板层1及所述下方基底层3相连接。
所述上方盖板层1、所述平面结构层2以及所述下方基底层3三者均通过SOI工艺加工制成,且在三者加工过程中设备内部为真空环境。其中,所述上方盖板层1与所述下方基底层3二者均由单晶硅制成,所述平面结构层2的材质则可以根据实际的应用需要,选择由单晶硅或多晶硅制成。
以所述平面结构层2的中心点为原点建立包含有X轴、Y轴、Z轴的三维空间坐标系,X轴、Y轴作为水平方向基准,二者均与所述平面结构层2的端面相平行,Z轴作为垂直方向基准、与所述平面结构层2的端面相垂直;
四组所述谐振式微加速度计5整体关于原点呈中心对称,四组所述谐振式微加速度计5两两为一对、两对所述谐振式微加速度计5分别关于X轴与Y轴对称设置。
如图2、图3所示,所述平面结构层2内的每组所述谐振式微加速度计5的结构相同,具体结构如下,每组所述谐振式微加速度计5均包括敏感质量块51、惯性力放大杠杆结构7、音叉谐振结构6、驱动检测梳齿电容结构8以及锚点结构;
所述敏感质量块51与所述锚点结构间通过多个U型梁连接固定、共同构成X轴与Y轴方向的差分、解耦检测结构。
所述锚点结构包括位于所述平面结构层2中心位置处的一个中心锚点52以及均布于所述平面结构层2周圈位置处的八个外围锚点53;
所述敏感质量块51整体呈等腰梯形结构、梯形的上底朝向所述中心锚点52,所述敏感质量块51的上底一侧通过两个呈对称设置的中心U型梁54与所述中心锚点52相连接,所述敏感质量块51的下底一侧通过两个呈对称设置的外围U型梁55分别与同侧的两个所述外围锚点53相连接。
需要说明的是,与沿X轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计5内的所述敏感质量块51相连接的所述中心U型梁54及所述外围U型梁55的开口方向均与Y轴方向相平行、使沿X轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计5内的所述敏感质量块51可沿X轴、Y轴方向运动;
与沿Y轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计5内的所述敏感质量块51相连接的所述中心U型梁54及所述外围U型梁55的开口方向均与X轴方向相平行、使沿Y轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计5内的所述敏感质量块51可沿X轴、Y轴方向运动。
此处U型梁的设置方案源于U型梁在其开口方向刚度远远大于另外两个正交方向,因此可以看做沿X轴方向设置的两个所述敏感质量块51仅可以沿X、Z轴方向运动,沿Y轴方向设置的两个所述敏感质量块51仅可以沿Y、Z轴方向运动,以此实现三轴的差分、解耦输出。
所述惯性力放大杠杆结构7、所述音叉谐振结构6以及所述驱动检测梳齿电容结构8三者均设置于所述敏感质量块51内部;
所述敏感质量块51内部设置有一个内部中心锚点511及两个内部外围锚点512,所述音叉谐振结构6的双端固定支撑、一端朝向所述中心锚点52并与所述内部中心锚点511相连接、另一端通过所述惯性力放大杠杆结构7与其所在的所述敏感质量块51相连接。
同样需要说明的是,在沿X轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计5中,所述音叉谐振结构6整体沿X轴方向设置、所述惯性力放大杠杆结构7整体沿Y轴方向设置且所述惯性力放大杠杆结构7由两根沿X轴方向设置的杠杆71组成,所述杠杆71的一端与一个所述内部外围锚点512相连接、另一端与所述敏感质量块51相连接;
在沿Y轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计5中,所述音叉谐振结构6整体沿Y轴方向设置、所述惯性力放大杠杆结构7整体沿X轴方向设置且所述惯性力放大杠杆结构7由两根沿Y轴方向设置的杠杆71组成,所述杠杆71的一端与一个所述内部外围锚点512相连接、另一端与所述敏感质量块51相连接。
所述驱动检测梳齿电容结构8以镜像对称的方式设置于所述音叉谐振结构6的两侧,所述驱动检测梳齿电容结构8由驱动梳齿电容81及检测梳齿电容82组成。
如图3所示,在所述驱动梳齿电容81中,单独设置于一侧的梳齿电容施加正向驱动电压S+,成对设置于另一侧的两个梳齿电容施加负向驱动电压S-,以此组成谐振式微加速度计驱动模块;在所述检测梳齿电容82中,单独设置于一侧的梳齿电容施加正向检测电压D+,成对设置于另一侧的两个梳齿电容施加负向检测电压S-,以此组成谐振式微加速度计检测模块。
以下通过对本发明应用原理的具体阐释进一步说明上述技术方案。
本发明的一种新型三轴谐振电容式微机电加速度计,其目的为检测三轴加速度且实现差分、解耦测量。
沿X轴方向的两个所述敏感质量块51受加速度影响发生位移,通过惯性力放大杠杆结构对内部双端固支音叉产生压力或者压力影响,改变其谐振频率,变化量分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
Figure 600058DEST_PATH_IMAGE002
,通过差分输出为
Figure DEST_PATH_IMAGE003
;Y轴同理;沿Z轴方向四个所述敏感质量块51分别与所述上方盖板层1和所述下方基底层3构成两组平板电容结构,当有加速度输入时,四个所述敏感质量块51沿Z轴方向面外运动,与所述上方盖板层1和所述下方基底层3的间距一个变大一个变小,电容变化量分别为
Figure 922585DEST_PATH_IMAGE004
Figure DEST_PATH_IMAGE005
,通过差分输出为
Figure 739231DEST_PATH_IMAGE006
当沿X轴方向存在加速度时,沿X方向的两个所述敏感质量块51沿同一方向发生位移,通过所述惯性力放大杠杆结构7对内部所述音叉谐振结构6分别产生拉力和压力,改变其谐振频率,使其一个谐振频率变大,变化量为
Figure 289292DEST_PATH_IMAGE001
,一个谐振频率变小,变化量为
Figure 812677DEST_PATH_IMAGE002
,则沿X轴方向的输出量为
Figure DEST_PATH_IMAGE007
;沿Y方向的两个所述敏感质量块51受U型梁影响,在X轴方向的刚度非常大,因此位移变化几乎为0,使得其内部所述音叉谐振结构6的谐振频率没有发生变化,沿Y轴方向的输出量为
Figure 304839DEST_PATH_IMAGE008
;沿Z轴方向四个所述敏感质量块51没有发生位移,与上下固定基板的间距没有发生变化,因此输出量为
Figure DEST_PATH_IMAGE009
当Y方向存在加速度时同理X轴方向的情况,沿Y轴方向的输出量为
Figure 920365DEST_PATH_IMAGE008
,沿X和Z轴方向
Figure 195489DEST_PATH_IMAGE010
Figure 652009DEST_PATH_IMAGE009
输出为0。
当Z方向存在加速度时,四个所述敏感质量块51沿Z轴方向面外运动,与所述上方盖板层1和所述下方基底层3的间距一个变大一个变小,电容变化量分别为
Figure 49492DEST_PATH_IMAGE004
Figure 778414DEST_PATH_IMAGE005
,通过差分输出为
Figure DEST_PATH_IMAGE011
;而对于面内谐振式微加速度计来说,四个所述敏感质量块51同方向的面外运动通过惯性力放大杠杆结构对内部所述音叉谐振结构6产生的拉力或者压力均相同,因此四个所述音叉谐振结构6的谐振频率变化相同,因此在X轴和Y轴的输出均为0
Figure 168813DEST_PATH_IMAGE010
Figure 729107DEST_PATH_IMAGE008
由此,实现本发明所述的三轴谐振电容式微机电加速度计的三轴差分、全解耦检测。
综上所述,本发明所提供的三轴谐振电容式微机电加速度计,通过采用面内谐振式检测X轴、Y轴,面外电容式检测Z轴,且三轴均采用差分检测的方式,使得三轴全解耦互不干扰,具有高精度、高稳定性、体积小、环境依赖性小等特点。其与现有技术相比的优势具体如下:
1、在本发明中,对于X轴、Y轴方向的加速度测量采用谐振式检测的方式完成,相较于现有技术中的电容式检测方式具有稳定性高、量程大、测量精度高等优点。
2、本发明为了实现三轴测量的技术效果、采用一体化的设计,相较于现有技术中采用拼接组合的方式所得到的三轴加速度计具有小型化、易于装配的优点。
3、本发明的微机电加速度计在进行三轴方向的测量时均以差分检测的方式进行且三轴测量互相解耦,从而进一步提升了测量精度,降低了传感器整体的环境依赖性和共模误差。
此外,本发明也为同领域内的其他技术方案提供了参考依据,可以以此为基础进行拓展延伸,运用于其他与微机电加速度计有关的技术方案中,具体很高的使用及推广价值。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
最后,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种三轴谐振电容式微机电加速度计,其特征在于:包括由上至下按序层叠设置的上方盖板层(1)、平面结构层(2)以及下方基底层(3);
所述平面结构层(2)内包含有四组谐振式微加速度计(5),四组所述谐振式微加速度计(5)以中心对称的方式设置、共同完成对水平方向上加速度的检测;
所述上方盖板层(1)及所述下方基底层(3)二者内部均埋设有电极引线、作为固定基板,且所述上方盖板层(1)及所述下方基底层(3)二者与所述平面结构层(2)中的敏感质量块(51)共同构成差分电容式微加速度计、对完成垂直方向上加速度的检测。
2.根据权利要求1所述的三轴谐振电容式微机电加速度计,其特征在于:所述上方盖板层(1)与所述平面结构层(2)二者间以及所述平面结构层(2)与所述下方基底层(3)二者间均设置有用于实现层际分离的绝缘层(4),所述平面结构层(2)通过设置于其上下两面的两层所述绝缘层、分别与所述上方盖板层(1)及所述下方基底层(3)相连接。
3.根据权利要求1所述的三轴谐振电容式微机电加速度计,其特征在于:所述上方盖板层(1)、所述平面结构层(2)以及所述下方基底层(3)三者均通过SOI工艺加工制成;所述上方盖板层(1)与所述下方基底层(3)二者均由单晶硅制成,所述平面结构层(2)由单晶硅或多晶硅制成。
4.根据权利要求1所述的三轴谐振电容式微机电加速度计,其特征在于:以所述平面结构层(2)的中心点为原点建立包含有X轴、Y轴、Z轴的三维空间坐标系,X轴、Y轴作为水平方向基准,二者均与所述平面结构层(2)的端面相平行,Z轴作为垂直方向基准、与所述平面结构层(2)的端面相垂直;
四组所述谐振式微加速度计(5)整体关于原点呈中心对称,四组所述谐振式微加速度计(5)两两为一对、两对所述谐振式微加速度计(5)分别关于X轴与Y轴对称设置。
5.根据权利要求4所述的三轴谐振电容式微机电加速度计,其特征在于:每组所述谐振式微加速度计(5)均包括敏感质量块(51)、惯性力放大杠杆结构(7)、音叉谐振结构(6)、驱动检测梳齿电容结构(8)以及锚点结构;
所述敏感质量块(51)与所述锚点结构间通过多个U型梁连接固定、共同构成X轴与Y轴方向的差分、解耦检测结构。
6.根据权利要求5所述的三轴谐振电容式微机电加速度计,其特征在于:所述锚点结构包括位于所述平面结构层(2)中心位置处的一个中心锚点(52)以及均布于所述平面结构层(2)周圈位置处的八个外围锚点(53);
所述敏感质量块(51)整体呈等腰梯形结构、梯形的上底朝向所述中心锚点(52),所述敏感质量块(51)的上底一侧通过两个呈对称设置的中心U型梁(54)与所述中心锚点(52)相连接,所述敏感质量块(51)的下底一侧通过两个呈对称设置的外围U型梁(55)分别与同侧的两个所述外围锚点(53)相连接。
7.根据权利要求6所述的三轴谐振电容式微机电加速度计,其特征在于:与沿X轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计(5)内的所述敏感质量块(51)相连接的所述中心U型梁(54)及所述外围U型梁(55)的开口方向均与Y轴方向相平行、使沿X轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计(5)内的所述敏感质量块(51)可沿X轴、Y轴方向运动;
与沿Y轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计(5)内的所述敏感质量块(51)相连接的所述中心U型梁(54)及所述外围U型梁(55)的开口方向均与X轴方向相平行、使沿Y轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计(5)内的所述敏感质量块(51)可沿X轴、Y轴方向运动。
8.根据权利要求7所述的三轴谐振电容式微机电加速度计,其特征在于:所述惯性力放大杠杆结构(7)、所述音叉谐振结构(6)以及所述驱动检测梳齿电容结构(8)三者均设置于所述敏感质量块(51)内部;
所述敏感质量块(51)内部设置有一个内部中心锚点(511)及两个内部外围锚点(512),所述音叉谐振结构(6)的双端固定支撑、一端朝向所述中心锚点(52)并与所述内部中心锚点(511)相连接、另一端通过所述惯性力放大杠杆结构(7)与其所在的所述敏感质量块(51)相连接。
9.根据权利要求8所述的三轴谐振电容式微机电加速度计,其特征在于:在沿X轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计(5)中,所述音叉谐振结构(6)整体沿X轴方向设置、所述惯性力放大杠杆结构(7)整体沿Y轴方向设置且所述惯性力放大杠杆结构(7)由两根沿X轴方向设置的杠杆(71)组成,所述杠杆(71)的一端与一个所述内部外围锚点(512)相连接、另一端与所述敏感质量块(51)相连接;
在沿Y轴方向对称设置的两组所述谐振式微加速度计(5)中,所述音叉谐振结构(6)整体沿Y轴方向设置、所述惯性力放大杠杆结构(7)整体沿X轴方向设置且所述惯性力放大杠杆结构(7)由两根沿Y轴方向设置的杠杆(71)组成,所述杠杆(71)的一端与一个所述内部外围锚点(512)相连接、另一端与所述敏感质量块(51)相连接。
10.根据权利要求9所述的三轴谐振电容式微机电加速度计,其特征在于:所述驱动检测梳齿电容结构(8)以镜像对称的方式设置于所述音叉谐振结构(6)的两侧,所述驱动检测梳齿电容结构(8)由驱动梳齿电容(81)及检测梳齿电容(82)组成。
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CN112225170A (zh) * 2020-12-09 2021-01-15 杭州麦新敏微科技有限责任公司 一种mems器件及其形成方法

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