CN116338246B - 一种加速度计 - Google Patents

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CN116338246B CN202310275440.7A CN202310275440A CN116338246B CN 116338246 B CN116338246 B CN 116338246B CN 202310275440 A CN202310275440 A CN 202310275440A CN 116338246 B CN116338246 B CN 116338246B
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Abstract

本发明涉及一种加速度计,加速度计包括基底,基底具有锚点,其中外耦合单元呈环状,且与基底平行,第一扭转板设置在外耦合单元内侧,且和锚点连接,第一扭转板靠近锚点的一侧设置有内耦合梁,第二扭转板设置在外耦合单元的内侧,且和锚点连接,第二扭转板通过两个内耦合梁和第一扭转板连接,第二扭转板和第一扭转板相互嵌合,第一扭转板和第二扭转板沿第二方向对称,两个扭梁沿第一方向分别位于内耦合梁的两侧,第一扭转板和第二扭转板能够分别围绕扭梁转动,本发明提供的方案能够降低交叉耦合,并提高加速度计的精确度和抗干扰性。

Description

一种加速度计
技术领域
本发明涉及加速度测量技术领域,尤其涉及一种加速度计。
背景技术
加速度计被普遍用于各种电子设备来实现检测设备运动时的加速度,进一步能够实现各种功能。当前加速度计能够通过形成差分电容来进行差分检测,具体的,可以设置多个类似跷跷板的结构,通过检测时跷跷板相反方向的转动时实现,但这样会产生交叉耦合,另一方面这些结构会因为基底的形变从而受到应力的影响,这些会对测试结果造成干扰,影响加速度计的检测精度和稳定性。
发明内容
本发明提供了一种加速度计,旨在提高加速度计的抗干扰性和检测精度。
本发明提供了一种加速度计,所述加速度计包括:
基底,所述基底具有锚点;
外耦合单元,所述外耦合单元呈环状,且与所述基底平行,用于作为XYZ三轴检测的共检验质量;
第一扭转板,所述第一扭转板设置在所述外耦合单元内侧,且所述第一扭转板和第一扭梁连接,所述第一扭梁通过第一连接臂和所述锚点连接,所述第一扭转板靠近所述锚点的一侧设置有内耦合梁,且所述内耦合梁沿所述第二方向分别位于所述锚点的两侧;
第二扭转板,所述第二扭转板设置在外耦合单元的内侧,且所述第二扭转板和第二扭梁连接,所述第二扭梁通过第二连接臂和所述锚点连接,所述第二扭转板通过两个所述内耦合梁和所述第一扭转板连接,所述第二扭转板和所述第一扭转板相互嵌合,用于增大所述第一扭转板和所述第二扭转板的旋转半径,提高所述加速度计在第三方向加速度检测的灵敏度,所述第一扭转板和所述第二扭转板关于第一对称轴对称,所述第一对称轴和所述第一方向平行;
外耦合弹性件,所述外耦合弹性件位于所述第一扭转板和所述外耦合单元之间,以及位于所述第二扭转板和所述外耦合单元之间,用于对所述外耦合单元提供弹性支撑;
面内检测装置,所述面内检测装置设置于所述外耦合单元,用于检测所述外耦合单元在所述第一方向和所述第二方向产生的运动;
面外检测装置,用于检测所述第一扭转板和所述第二扭转板在所述第三方向产生的运动。
在一种可能的实施方式中,所述第一连接臂和所述第二连接臂与同一所述锚点连接,或者所述第一连接臂和所述第二连接臂分别和相邻两个所述锚点连接。
在一种可能的实施方式中,所述面内检测装置包括第一电容极板和第二电容极板,两者分别固定于所述基底,所述第一电容极板和所述第二方向平行,所述第二电容极板和所述第一方向平行;
多个所述第一电容极板沿所述第一方向间隔设置,分别与所述外耦合单元配合形成第一差分检测电容;
多个所述第二电容极板沿所述第二方向间隔设置,分别与所述外耦合单元配合形成第二差分检测电容。
在一种可能的实施方式中,所述面外检测装置包括第三电容极板,所述第三电容极板沿所述第三方向分别与所述第一扭转板和所述第二扭转板间隔设置,并与所述第三电容极板形成第三差分检测电容,当加速度计检测第三方向的速度时,第一扭转板和所述第二扭转板分别向相反的方向转动,两者内侧与外侧的差分检测电容发生一增一减的差分变化。
在一种可能的实施方式中,所述第三电容极板沿所述第一方向设置在所述第一扭梁和所述第二扭梁之间以及所述第一扭梁和所述第二扭梁的两侧。
在一种可能的实施方式中,所述第三电容极板沿所述第一方向在所述第三方向的投影分别位于在所述第一扭转板的两端和所述第二扭转板的两端,用于提高第三差分检测电容变化的灵敏度。
在一种可能的实施方式中,所述第一扭转板和所述第二扭转板靠近所述锚点的一端分别对应设置有两个所述第三电容极板,所述第三电容极板沿第二方向分别位于所述第一连接臂和所述第二连接臂的两侧,且所述第三电容极板关于第二对称轴对称,所述第二对称轴与第二方向平行。
在一种可能的实施方式中,所述加速度计包括腔盖,所述第三电容极板固定于所述腔盖和/或所述基底。
在一种可能的实施方式中,所述外耦合弹性件的部分与所述第一方向平行,另一部分与所述第二方向平行。
在一种可能的实施方式中,所述第一扭转板和第二扭转板包括连接段,所述连接段用于分别连接所述第一扭转板沿第一方向两端的部分,以及用于连接所述第二扭转板在第一方向两端的部分。
本发明提供一种加速度计,加速度计包括基底,基底具有锚点,外耦合单元呈环状,且与基底平行,第一扭转板设置在外耦合单元内侧,且和锚点连接,第一扭转板靠近锚点的一侧设置有内耦合梁,第二扭转板设置在外耦合单元的内侧,且和锚点连接,第二扭转板通过两个内耦合梁和第一扭转板连接,第二扭转板和第一扭转板相互嵌合,第一扭转板和第二扭转板沿第二方向对称,两个扭梁沿第一方向分别位于内耦合梁的两侧,且分别和第一扭转板和第二扭转板连接,两者能够分别围绕扭梁转动,外耦合弹性件位于,用于对第一扭转板和第二扭转板提供弹性支撑,通过面内检测装置和面外检测装置能够分别检测第一扭转板和第二扭转板的运动,本发明提供的方案能够降低交叉耦合,并提高加速度计的精确度和抗干扰性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为本发明提供的加速度计一种实施方式的结构示意图;
图2为本发明提供的加速度计一种实施方式的另一视角的结构示意图;
图3为本发明提供的加速度计一种实施方式的第一方向检测模态的仿真图;
图4为本发明提供的加速度计一种实施方式的第二方向检测模态的仿真图;
图5为本发明提供的加速度计一种实施方式的第三方向检测模态的仿真图;
图6为本发明提供的加速度计一种实施方式的第三方向检测模态另一视角的仿真图。
附图标记:
100-基底;
101-锚点;
1-外耦合单元;
11-第一扭梁;
12-第一电容极板;
13-第二电容极板;
14-第二扭梁;
2-第一扭转板;
3-第二扭转板;
4-外耦合弹性件;
5-第一连接臂;
6-第二连接臂;
7-内耦合梁;
8-连接段;
A-第一对称轴;
B-第二对称轴。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如图1和图2所示,本发明提供一种加速度计,加速度计包括基底100、外耦合单元1、第一扭转板2和第二扭转板3,基底100具有锚点101,外耦合单元1呈环状,且与基底100平行,用于作为XYZ三轴检测的共检验质量,第一扭转板2设置在外耦合单元1内侧,且第一扭转板2和第一扭梁11连接,第一扭梁11通过第一连接臂5和锚点101连接,第一扭转板2靠近锚点101的一侧设置有内耦合梁7,且内耦合梁7沿第二方向分别位于锚点101的两侧,第二扭转板3设置在外耦合单元1的内侧,且第二扭转板3和第二扭梁14连接,第二扭梁14通过第二连接臂6和锚点101连接,第二扭转板3通过两个内耦合梁7和第一扭转板2连接,第二扭转板3和第一扭转板2相互嵌合,用于增大第一扭转板2和第二扭转板3的旋转半径,提高加速度计在第三方向Z加速度检测的灵敏度,第一扭转板2和第二扭转板3沿第二方向Y对称。外耦合弹性件4位于第一扭转板2和外耦合单元1之间,以及位于第二扭转板3和外耦合单元1之间,用于对外耦合单元1提供弹性支撑。
加速度计还包括面内检测装置和面外检测装置,面内检测装置设置于外耦合单元1,用于检测外耦合单元1在第一方向X和第二方向Y产生的运动,面外检测装置用于检测第一扭转板2和第二扭转板3在第三方向Z产生的运动。
本发明提供的基底100的形状不做限制,可以是矩形等其他形状,基底100设置有锚点101。外耦合单元1位于基底100且和基底100相互平行,外耦合单元1为环状,加速度计主要的检验质量集中在外耦合单元1,从而减少了在其他部位设置的检验质量结构,从而节省了空间。外耦合单元1的内部设置有第一扭转板2和第二扭转板3,第一扭转板2和第二扭转板3能够分别和面外检测装置配合,用于检测第三方向Z的加速度。第一扭转板2和第一扭梁11连接,且能够围绕第一扭梁11转动,第二扭转板3和第二扭梁14连接且能够围绕第二扭梁14转动,第一扭转板2和第二扭转板3相互嵌合,第一扭转板2可以设置相对凸出的部分,第二扭转板3可以设置相对凹陷的部分,其中加速度计处于稳定状态时,凸出部分能够位于凹陷部分,从而实现第一扭转板2和第二扭转板3的相互嵌合,达到节省空间的效果,且第一扭转板2和第二扭转板3沿第一对称轴A对称设置,外耦合单元1也相应对称设置,能够降低两者检测时的交叉耦合。
第一扭转板2和第二扭转板3之间设置有内耦合梁7,其中内耦合梁7和第二方向Y平行,且沿第二方向Y分别设置在锚点101的两侧,内耦合梁7用于连接第一扭转板2和第二扭转板3,使第一扭转板2和第二扭转板3的运动共耦,两个面内耦合梁7沿第二方向Y对称设置,能够降低交叉耦合,使加速度计在检测时的交叉耦合抑制比提高,例如当检测第一方向X的加速度时,原本第一扭转板2和第二扭转板3会产生在第一方向X上的位移,两者还会产生在第二方向Y上的位移,通过对称设置的两个面内耦合梁7则能够改善这种情况,从而提高加速度计的检测准确性。
面内检测装置可以是电容检测装置或者光学检测装置等,通过检测第一耦合单元1在第一方向X或者第二方向Y上的相对位移来得到检测结果。面外检测装置可以是电容检测装置或者光学检测装置,通过检测第一扭转板2和第二扭转板3的转动的在第三方向Z的相对位移来得到检测结果。
如图1和图2所示,在一种可能的实施方式中,第一连接臂5和第二连接臂6与同一锚点101连接,或者第一连接臂5和第二连接臂6分别和相邻两个锚点101连接。当加速度计在工作时,基底100可能会受到外界因素的影响,例如热力或者应力等导致基底100发生形变,这会导致设置在基底100的锚点101也受到影响,本发明实施例中第一扭转板2可以通过扭簧和第一连接臂5连接,第一连接臂5和锚点101连接,第二扭转板3可以通过扭簧和第二连接臂6连接,第二连接臂6和同一锚点101连接,或者分别和相邻的两个锚点101连接,能够降低基底100的各种应力通过锚点101的传递,从而降低了其他结构受到基底100的影响,从而提高了加速度计的稳定性和鲁棒性,以及对其他形变产生的应力的抗干扰性,从而提高了加速度计工作的稳定性和抗干扰性。
第一连接臂5能够提高第一扭转板2在第一方向X上的尺寸,第二连接臂6能够提高第二扭转板3在第一方向X上的尺寸,加速度计在检测第三方向Z上的加速度时,第一扭转板2围绕第一扭梁11转动,第二扭转板3会围绕第二扭梁14转动,从而能够提高第一扭转板2和第二扭转板3转动的范围,实现提高检测灵敏度的效果。
如图1和图2所示,在一种可能的实施方式中,面内检测装置包括第一电容极板12和第二电容极板13,两者分别固定于基底100,第一电容极板12与第二方向Y平行,第二电容极板13和第一方向X平行,多个第一电容极板12沿第一方向X间隔设置,分别与外耦合单元1配合形成第一差分检测电容,多个第二电容极板13沿第二方向Y间隔设置,分别与外耦合单元1配合形成第二差分检测电容。
如图3所示,当加速度计检测第一方向X的加速度时,外耦合单元1在惯性作用下能够沿第一方向X运动,从而改变外耦合单元1与第一电容极板12之间的距离,从而改变第一差分检测电容,加速度计通过分析第一差分检测电容的变化能够得出检测结果。因为多个第一电容极板12间隔设置,能够分别和外耦合单元1配合从而形成多个第一差分检测电容,从而提高了对第一方向X加速度检测的准确性和灵敏度。
如图4所示,当加速度计检测第二方向Y的加速度时,外耦合单元1在惯性作用下能够沿第二方向Y运动,从而改变外耦合单元1与第二电容极板13之间的距离,从而改变第二差分检测电容,加速度计通过分析第二差分检测电容的变化能够得出检测结果。因为多个第二电容极板13间隔设置,能够分别和外耦合单元1配合从而形成多个第二差分检测电容,从而提高了对第二方向Y加速度检测的准确性和灵敏度。
外耦合单元1可以设置避让孔或者避让槽,用于设置第一电容极板12和第二电容极板13,使第一电容极板12和第二电容极板13能够设置在外耦合单元1内部,从而节省空间。
在一种可能的实施方式中,面外检测装置包括第三电容极板,第三电容极板第三电容极板沿第三方向Z分别与第一扭转板2和第二扭转板3间隔设置,并与第三电容极板形成第三差分检测电容,当加速度计检测第三方向Z的速度时,第一扭转板2和第二扭转板3分别向相反的方向转动,当两者转动时,内侧与外侧的差分检测电容发生一增一减的差分变化。
当加速度检测第三方向Z的加速度时,第一扭转板2和第二扭转板3能够分别沿相反的方向转动,从而改变自身与第三电容极板之间的距离,进一步改变第三差分检测电容,加速度计通过分析第三差分检测电容的变化能够得出第三方向Z加速度的检测结果。
如图1所示,在一种可能的实施方式中,第三电容极板沿第一方向X设置在第一扭梁11和第二扭梁14之间以及第一扭梁11和第二扭梁14的两侧。
如图5和图6所示,第一扭转板2能够围绕第一扭梁11转动,第二扭转板3能够围绕第二扭梁14转动,且当两者转动时,第一扭转板2在沿第一方向X在第一扭梁11两侧部分在第三方向Z上的运动方向相反,例如第一扭转板2沿第一方向X在第一扭梁11一侧的部分上升,则在第一扭梁11另一侧的部分会下降,第二扭转板3能够实现类似的效果。多个第三电极(图中封闭虚线部分为第三电容极板的投影位置)分别设置在第一扭梁11和第二扭梁14的两侧,以及设置在两个第一扭梁11和第二扭梁14之间,当加速度计检测第三方向Z的速度时,第一扭转板2和第二扭转板3都能够与第三电容极板实现差分运动,并且形成第三差分检测电容,通过检测第三差分检测电容能够得出检测结果,且在检测时能够降低交叉耦合,从而提高检测精度。
在一种可能的实施方式中,第三电容极板沿第一方向X在第三方向Z的投影分别位于在第一扭转板2的两端和第二扭转板3的两端。
当第一扭转板2和第二扭转板3转动一定的角度时,第一扭转板2距离第一扭梁11越远的位置在第三方向Z上的位移越大,第二扭转板3同理,当第三电容极板在第三方向Z的投影沿第一方向X分别位于第一扭转板2和第二扭转板3两端时,能够产生较大的相对位移,从而提高第三差分检测电容的变化量,提高了速度计对第三方向Z加速度检测的灵敏度。
在一种可能的实施方式中,第一扭转板2和第二扭转板3靠近锚点101的一端分别设置有两个第三电容极板,第三电容极板沿第二方向Y分别位于第一连接臂5和第二连接臂6的两侧,且第三电容极板关于第二对称轴B对称,第二对称轴与第二方向Y平行。
在第一扭转板2和第二扭转板3相互嵌合的位置也分别对应设置有第三电容极板,便于节省空间,多个第三电容极板对称设置能够同时与第一扭转板2和第二扭转板3相互配合,形成多组差分检测电容,便于实现在第三方向Z的加速度检测。
在一种可能的实施方式中,加速度计包括腔盖,第三电容极板位于腔盖和/或基底100。
第三电容极板能够通过粘贴等方式固定于腔盖的内壁和/或基底100,当加速度计处于稳定状态时,第三电容极板于第一扭转板2和第二扭转板3相互间隔且相互平行,第三电容极板能够分别和第一扭转板2和第二扭转板3相互配合形成差分检测电容。
如图1和图2所示,在一种可能的实施方式中,外耦合弹性件4的部分与第一方向X平行,另一部分与第二方向Y平行。
外耦合弹性件4与第一方向X平行的部分和第二方向Y平行的部分能够同时对第一扭转板2和第二扭转板3起到弹性支撑的作用,使两者能够实现在第一方向X和第二方向Y上两个方向上的运动模态,且当第一扭转板2和第二扭转板3围绕扭梁11在第三方向Z上运动共耦。
在一种可能的实施方式中,第一扭转板2和第二扭转板3包括连接段8,连接段8用于分别连接第一扭转板2沿第一方向X两端的部分,以及用于连接第二扭转板3在第一方向两端的部分。
连接段8用于连接第一扭转板2两端的部分,以及用于连接第二扭转板3两端的部分,有第一扭转板2和第二扭转板3两端的部分需要与第三电容极板相互配合,因此在第一方向X和第二方向Y都需要较大的尺寸,以具有足够的面积相互配合,连接段8可以在起到连接作用的同时节省空间,使外耦合单元1能够在第一方向X和第二方向Y上能够具有更大的尺寸,从而便于在外耦合单元1设置第一扭转板2和第二扭转板3。且加速度计主要的检验质量分布在外耦合单元1,在保证加速度计检测灵敏度的前提下能够节省空间。
本发明提供一种加速度计,加速度计包括基底100,基底100具有锚点101,外耦合单元1呈环状,且与基底100平行,第一扭转板2设置在外耦合单元1内侧,且和锚点101连接,第一扭转板2靠近锚点101的一侧设置有内耦合梁7,第二扭转板3设置在外耦合单元1的内侧,且和锚点101连接,第二扭转板3通过两个内耦合梁7和第一扭转板2连接,第二扭转板3和第一扭转板2相互嵌合,第一扭转板2和第二扭转板3沿第二方向Y对称,两个扭梁11沿第一方向X分别位于内耦合梁7的两侧,且分别和第一扭转板2和第二扭转板3连接,两者能够分别围绕扭梁11转动,外耦合弹性件4位于,用于对第一扭转板2和第二扭转板3提供弹性支撑,通过面内检测装置和面外检测装置能够分别检测第一扭转板2和第二扭转板3的运动,本发明提供的方案能够降低交叉耦合,并提高加速度计的精确度和抗干扰性。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加速度计,其特征在于,所述加速度计包括:
基底(100),所述基底(100)具有锚点(101);
外耦合单元(1),所述外耦合单元(1)呈环状,且与所述基底(100)平行,用于作为XYZ三轴检测的共检验质量;
第一扭转板(2),所述第一扭转板(2)设置在所述外耦合单元(1)内侧,且所述第一扭转板(2)和第一扭梁(11)连接,所述第一扭梁(11)通过第一连接臂(5)和所述锚点(101)连接,所述第一扭转板(2)靠近所述锚点(101)的一侧设置有内耦合梁(7),且所述内耦合梁(7)沿第二方向(Y)分别位于所述锚点(101)的两侧;
第二扭转板(3),所述第二扭转板(3)设置在外耦合单元(1)的内侧,且所述第二扭转板(3)和第二扭梁(14)连接,所述第二扭梁(14)通过第二连接臂(6)和所述锚点(101)连接,所述第二扭转板(3)通过两个所述内耦合梁(7)和所述第一扭转板(2)连接,所述第二扭转板(3)和所述第一扭转板(2)相互嵌合,用于增大所述第一扭转板(2)和所述第二扭转板(3)的旋转半径,提高所述加速度计在第三方向(Z)加速度检测的灵敏度,所述第一扭转板(2)和所述第二扭转板(3)关于第一对称轴(A)对称,所述第一对称轴和第一方向(X)平行;
外耦合弹性件(4),所述外耦合弹性件(4)位于所述第一扭转板(2)和所述外耦合单元(1)之间,以及位于所述第二扭转板(3)和所述外耦合单元(1)之间,用于对所述外耦合单元(1)提供弹性支撑;
面内检测装置,所述面内检测装置设置于所述外耦合单元(1),用于检测所述外耦合单元(1)在所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)产生的运动;
面外检测装置,用于检测所述第一扭转板(2)和所述第二扭转板(3)在所述第三方向(Z)产生的运动。
2.根据权利要求1所述的加速度计,其特征在于,所述第一连接臂(5)和所述第二连接臂(6)与同一所述锚点(101)连接,或者所述第一连接臂(5)和所述第二连接臂(6)分别和相邻两个所述锚点(101)连接。
3.根据权利要求1所述的加速度计,其特征在于,所述面内检测装置包括第一电容极板(12)和第二电容极板(13),两者分别固定于所述基底(100),所述第一电容极板(12)和所述第二方向(Y)平行,所述第二电容极板(13)和所述第一方向(X)平行;
多个所述第一电容极板(12)沿所述第一方向(X)间隔设置,分别与所述外耦合单元(1)配合形成第一差分检测电容;
多个所述第二电容极板(13)沿所述第二方向(Y)间隔设置,分别与所述外耦合单元(1)配合形成第二差分检测电容。
4.根据权利要求2所述的加速度计,其特征在于,所述面外检测装置包括第三电容极板,所述第三电容极板沿所述第三方向(Z)分别与所述第一扭转板(2)和所述第二扭转板(3)间隔设置,并与所述第三电容极板形成第三差分检测电容,当加速度计检测第三方向(Z)的速度时,第一扭转板(2)和所述第二扭转板(3)分别向相反的方向转动,两者内侧与外侧的差分检测电容发生一增一减的差分变化。
5.根据权利要求4所述的加速度计,其特征在于,所述第三电容极板沿所述第一方向(X)设置在所述第一扭梁(11)和所述第二扭梁(14)之间以及所述第一扭梁(11)和所述第二扭梁(14)的两侧。
6.根据权利要求4所述的加速度计,其特征在于,所述第三电容极板沿所述第一方向(X)在所述第三方向(Z)的投影分别位于在所述第一扭转板(2)的两端和所述第二扭转板(3)的两端,用于提高第三差分检测电容变化的灵敏度。
7.根据权利要求4所述的加速度计,其特征在于,所述第一扭转板(2)和所述第二扭转板(3)靠近所述锚点(101)的一端分别对应设置有两个所述第三电容极板,所述第三电容极板沿第二方向(Y)分别位于所述第一连接臂(5)和所述第二连接臂(6)的两侧,且所述第三电容极板关于第二对称轴(B)对称,所述第二对称轴与第二方向(Y)平行。
8.根据权利要求4所述的加速度计,其特征在于,所述加速度计包括腔盖,所述第三电容极板固定于所述腔盖和/或所述基底(100)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的加速度计,其特征在于,所述外耦合弹性件(4)的部分与所述第一方向(X)平行,另一部分与所述第二方向(Y)平行。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的加速度计,其特征在于,所述第一扭转板(2)和第二扭转板(3)包括连接段(8),所述连接段(8)用于分别连接所述第一扭转板(2)沿第一方向(X)两端的部分,以及用于连接所述第二扭转板(3)在第一方向两端的部分。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009099125A1 (ja) * 2008-02-07 2009-08-13 Alps Electric Co., Ltd. 物理量センサ
CN104882469A (zh) * 2014-02-28 2015-09-02 精工爱普生株式会社 电子装置、电子设备以及移动体
CN108020687A (zh) * 2018-02-06 2018-05-11 深迪半导体(上海)有限公司 一种mems加速度计
CN110824196A (zh) * 2019-11-18 2020-02-21 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 对应力不敏感的mems电容式z轴加速度计
CN114487482A (zh) * 2022-01-14 2022-05-13 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 加速度传感器
CN115389781A (zh) * 2022-07-29 2022-11-25 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种加速度计

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210215735A1 (en) * 2018-12-05 2021-07-15 Miramems Sensing Technology Co., Ltd Three-axis accelerometer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009099125A1 (ja) * 2008-02-07 2009-08-13 Alps Electric Co., Ltd. 物理量センサ
CN104882469A (zh) * 2014-02-28 2015-09-02 精工爱普生株式会社 电子装置、电子设备以及移动体
CN108020687A (zh) * 2018-02-06 2018-05-11 深迪半导体(上海)有限公司 一种mems加速度计
CN110824196A (zh) * 2019-11-18 2020-02-21 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 对应力不敏感的mems电容式z轴加速度计
CN114487482A (zh) * 2022-01-14 2022-05-13 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 加速度传感器
CN115389781A (zh) * 2022-07-29 2022-11-25 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种加速度计

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cross-Coupling Coefficient Estimation of a Nano-g Accelerometer by Continuous Rotation Modulation on a Tilted Rate Table;Mengqi Zhang;IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement;第70卷;全文 *

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