CN216309014U - 单芯片上的多轴mems传感融合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其包括:磁传感器;三轴陀螺仪,其被设置的包围所述磁传感器,所述磁传感器和所述三轴陀螺仪设置于同一个芯片中。这样,由单一芯片加工集成磁传感器和三轴陀螺仪,可以节省芯片面积,降低成本。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)技术领域,尤其涉及一种单芯片上的多轴MEMS传感融合装置。
【背景技术】
目前磁传感器、陀螺仪都是被单独制造成独立的芯片,这样的设置导致所述磁传感器和所述陀螺仪会占用更大的面积,成本也更高。
因此,亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。
【实用新型内容】
本实用新型的目的之一在于提供一种单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其可以将成磁传感器和三轴陀螺仪集成至单一芯片中,这样可以节省芯片面积,降低成本。
根据本实用新型的一个方面,本实用新型提供一种单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其包括:磁传感器;三轴陀螺仪,其被设置的包围所述磁传感器,所述磁传感器和所述三轴陀螺仪设置于同一个芯片中。
进一步的,所述磁传感器位于所述三轴陀螺仪的中央。
进一步的,所述三轴陀螺仪包括:
第一X轴质量块、第二X轴质量块、第一Y轴质量块、第二Y轴质量块、第一Z轴质量块、第二Z轴质量块;
第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构;
第一驱动电极组、第二驱动电极组、第三驱动电极组、第四驱动电极组;
第一X轴检测电极、第二X轴检测电极、第一Y轴检测电极、第二Y轴检测电极、第一Z轴检测电极、第二Z轴检测电极;
锚点,
其中第一X轴检测电极设置于第一X轴质量块的下方,第一X轴质量块与第一X轴检测电极构成第一X轴检测电容,第二X轴检测电极设置于第二X轴质量块的下方,第二X轴质量块与第二X轴检测电极构成第二X轴检测电容,
第一Y轴检测电极设置于第一Y轴质量块的下方,第一Y轴质量块与第一Y轴检测电极构成第一Y轴检测电容,第二Y轴检测电极设置于第二Y轴质量块的下方,第二Y轴质量块与第二Y轴检测电极构成第二Y轴检测电容,
第一Z轴检测电极设置于第一Z轴质量块的中间,第一Z轴质量块与第一Z轴检测电极构成第一Z轴检测电容,第二Z轴检测电极设置于第二Z轴质量块的中间,第二Z轴质量块与第二Z轴检测电极构成第二Z轴检测电容。
进一步的,其中第一驱动电极组、第二驱动电极组、第三驱动电极组、第四驱动电极组分别设置于第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构中间位置,驱动机构上设置有动疏齿,驱动电极组上设置有定疏齿,通过向驱动电极组上加电压,产生静电力,进而驱动驱动机构产生运动,
第一X轴质量块和第二X轴质量块被驱动机构驱动的沿Y轴往复运动,第一X轴质量块和第二X轴质量块的运动方向相反,
第一Y轴质量块和第二Y轴质量块被第一X轴质量块和第二X轴质量块带动的沿X轴往复运动,第一Y轴质量块和第二Y轴质量块的运动方向相反,
第一Z轴质量块和第二Z轴质量块被第一Y轴质量块和第二Y轴质量块带动的沿X轴往复运动,第一Z轴质量块和第二Z轴质量块的运动方向相反,
当敏感到X轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,会推动第一X轴质量块和第二X轴质量块沿Z轴反向运动,从而导致第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的值的变化,得到X轴上的角速率;
当敏感到Y轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,会推动第一Y轴质量块和第二Y轴质量块沿Z轴反向运动,从而导致第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的值的变化,得到Y轴上的角速率;
当敏感到Z轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,推动-第一Z轴质量块和第二Z轴质量块沿Y轴反向运动,从而导致第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的值的变化,得到Z轴上的角速率。
进一步的,第一X轴检测电极、第二X轴检测电极、第一Y轴检测电极、第二Y轴检测电极、第一Z轴检测电极、第二Z轴检测电极固定设置于基体上,
第一X轴质量块、第二X轴质量块、第一Y轴质量块、第二Y轴质量块、第一Z轴质量块、第二Z轴质量块悬置于所述基体上方。
进一步的,第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构通过连接梁与第一X轴质量块、第二X轴质量块连接,第一X轴质量块、第二X轴质量块通过连接梁与第一Y轴质量块、第二Y轴质量块连接,第一Z轴质量块、第二Z轴质量块通过连接梁与第一Y轴质量块、第二Y轴质量块连接。
进一步的,第一X轴质量块和第二X轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿X轴的两侧,X轴质量块的长边沿Y轴延伸,第一Y轴质量块和第二Y轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿Y轴的两侧,Y轴质量块的长边沿X轴延伸,第一Z轴质量块和第二Z轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿Y轴的两侧,并且第一Z轴质量块位于第一Y轴质量块的外侧或内侧,第二Z轴质量块位于第二Y轴质量块的外侧或内侧,Z轴质量块的长边沿X轴延伸,第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构分别位于所述磁传感器的四个角落处,第一驱动电极组、第二驱动电极组、第三驱动电极组、第四驱动电极组分别位于第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构的中间,所述锚点包括四个,四个锚点分别位于所述三轴陀螺仪的四个角。
进一步的,所述第一X轴质量块、第二X轴质量块、第一Y轴质量块、第二Y轴质量块、第一Z轴质量块、第二Z轴质量块可为一个或多个质量块,质量块上可设置有通孔及防碰撞的凸块。
与现有技术相比,本实用新型中的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其可以将成磁传感器和三轴陀螺仪集成至单一芯片中,这样可以节省芯片面积,降低成本。
【附图说明】
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1为本实用新型的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置在一个实施例中的结构示意图。
图2为本实用新型的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置在一个实施例中的运动状态示意图。
图3为本实用新型的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置在另一个实施例中的运动状态示意图。
【具体实施方式】
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明,本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。X轴、Y轴和Z轴为图中所示的坐标系中的三个轴,在其他实施例中,也可以根据需要设置坐标系的三个轴。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“耦接”等术语应做广义理解;例如,可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
针对现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其可以将成磁传感器和三轴陀螺仪集成至单一芯片中,这样可以节省芯片面积,降低成本。
图1为本实用新型的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置在一个实施例中的结构示意图。如图1所示的,所述单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,包括:磁传感器26和三轴陀螺仪25。所述三轴陀螺仪25被设置的包围所述磁传感器26,所述磁传感器26和所述三轴陀螺仪25设置于同一个芯片中。
如图1所示的,所述磁传感器26位于所述三轴陀螺仪25的中央。
如图1所示的,所述三轴陀螺仪25包括:
第一X轴质量块1、第二X轴质量块2、第一Y轴质量块3、第二Y轴质量块4、第一Z轴质量块5、第二Z轴质量块6;
第一驱动机构7、第二驱动机构8、第三驱动机构9、第四驱动机构10;
第一驱动电极组11、第二驱动电极组12、第三驱动电极组13、第四驱动电极组14;
第一X轴检测电极15、第二X轴检测电极16、第一Y轴检测电极17、第二Y轴检测电极18、第一Z轴检测电极19、第二Z轴检测电极20;
第一锚点21、第二锚点22、第三锚点23、第四锚点24。
具体的,第一X轴检测电极设置于第一X轴质量块的下方,第一X轴质量块与第一X轴检测电极构成第一X轴检测电容,第二X轴检测电极设置于第二X轴质量块的下方,第二X轴质量块与第二X轴检测电极构成第二X轴检测电容,第一Y轴检测电极设置于第一Y轴质量块的下方,第一Y轴质量块与第一Y轴检测电极构成第一Y轴检测电容,第二Y轴检测电极设置于第二Y轴质量块的下方,第二Y轴质量块与第二Y轴检测电极构成第二Y轴检测电容,第一Z轴检测电极设置于第一Z轴质量块的中间,第一Z轴质量块与第一Z轴检测电极构成第一Z轴检测电容,第二Z轴检测电极设置于第二Z轴质量块的中间,第二Z轴质量块与第二Z轴检测电极构成第二Z轴检测电容。需要注意的是,图1中为了更容易理解,显示了第一X轴检测电极、第二X轴检测电极、第一Y轴检测电极和第二Y轴检测电极,但实际上,由于第一X轴检测电极、第二X轴检测电极、第一Y轴检测电极和第二Y轴检测电极位于相应的质量块的下方,俯视图是看不到的,图1只是示意性的进行位置显示。
第一驱动电极组、第二驱动电极组、第三驱动电极组、第四驱动电极组分别设置于第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构中间位置,驱动机构上设置有动疏齿,驱动电极组上设置有定疏齿,通过向驱动电极组上加电压,产生静电力,进而驱动各个驱动机构产生运动。如图2所示的驱动状态,第一X轴质量块和第二X轴质量块被驱动机构驱动的沿Y轴往复运动,第一X轴质量块和第二X轴质量块的运动方向相反,第一Y轴质量块和第二Y轴质量块被第一X轴质量块和第二X轴质量块带动的沿X轴往复运动,第一Y轴质量块和第二Y轴质量块的运动方向相反,第一Z轴质量块和第二Z轴质量块被第一Y轴质量块和第二Y轴质量块带动的沿X轴往复运动,第一Z轴质量块和第二Z轴质量块的运动方向相反。如图2所示的敏感状态,当敏感到X轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,会推动第一X轴质量块和第二X轴质量块沿Z轴反向运动,从而导致第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的值的变化,得到X轴上的角速度;当敏感到Y轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,会推动第一Y轴质量块和第二Y轴质量块沿Z轴反向运动,从而导致第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的值的变化,得到Y轴上的角速度;当敏感到Z轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,推动-第一Z轴质量块和第二Z轴质量块沿Y轴反向运动,从而导致第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的值的变化,得到Z轴上的角速度。
第一X轴检测电极、第二X轴检测电极、第一Y轴检测电极、第二Y轴检测电极、第一Z轴检测电极、第二Z轴检测电极固定设置于基体上,第一X轴质量块、第二X轴质量块、第一Y轴质量块、第二Y轴质量块、第一Z轴质量块、第二Z轴质量块悬置于所述基体上方。
第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构通过连接梁(未图示)与第一X轴质量块、第二X轴质量块连接,第一X轴质量块、第二X轴质量块通过连接梁(未图示)与第一Y轴质量块、第二Y轴质量块连接,第一Z轴质量块、第二Z轴质量块通过连接梁(未图示)与第一Y轴质量块、第二Y轴质量块连接。所述连接梁可以采用现有的这种梁结构。第一X轴质量块、第二X轴质量块与第一Y轴质量块、第二Y轴质量块之间的连接梁为转向连接梁,其可以将运动方向进行转向。
如图1所示的,第一X轴质量块和第二X轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿X轴的两侧,X轴质量块的长边沿Y轴延伸,第一Y轴质量块和第二Y轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿Y轴的两侧,Y轴质量块的长边沿X轴延伸,第一Z轴质量块和第二Z轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿Y轴的两侧,并且第一Z轴质量块位于第一Y轴质量块的外侧或内侧,第二Z轴质量块位于第二Y轴质量块的外侧或内侧,Z轴质量块的长边沿X轴延伸,第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构分别位于所述磁传感器的四个角落处,第一驱动电极组、第二驱动电极组、第三驱动电极组、第四驱动电极组分别位于第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构的中间,四个锚点分别位于所述三轴陀螺仪的四个角。
所述第一X轴质量块、第二X轴质量块、第一Y轴质量块、第二Y轴质量块、第一Z轴质量块、第二Z轴质量块可为一个或多个质量块,质量块上可设置有通孔及防碰撞的凸块。
图3为本实用新型的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置在另一个实施例中的运动状态示意图。图3中的多轴MEMS传感融合装置与图1中的多轴MEMS传感融合装置的结构基本相同,不同之处在于:
图1中的位于磁传感器26的沿Y轴两侧的Y轴质量块3和4变成了图3中的第一X轴质量块3和第二X轴质量块4,图1中的第一Y轴检测电极17、第二Y轴检测电极18变成了图3中的第一X轴检测电极17、第二X轴检测电极18,第一X轴质量块3和第二X轴质量块4沿Y轴做往复运动;
图1中的位于磁传感器26的沿X轴两侧的X轴质量块1和2变成了图3中的第一Y轴质量块1和第二Y轴质量块2,图1中的第一X轴检测电极15、第二X轴检测电极16变成了图3中的第一Y轴检测电极15、第二Y轴检测电极16,第一Y轴质量块1和第二Y轴质量块2沿X轴做往复运动;
第一Z轴质量块和第二Z轴质量块分别设置于磁传感器的沿Y轴的两侧,并且第一Z轴质量块位于第一X轴质量块3的外侧或内侧,第二Z轴质量块位于第二X轴质量块4的外侧或内侧,第一Z轴质量块和第二Z轴质量块被第一X轴质量块和第二X轴质量块带动的沿Y轴往复运动。
其中,图1中相关的附图标记在图3中指向同样的位置,但可能代表是不同的模块,也可能是同一个模块。
如图3所示的,第一X轴质量块和第二X轴质量块被驱动机构驱动的沿Y轴往复运动,第一X轴质量块和第二X轴质量块的运动方向相反,第一Y轴质量块和第二Y轴质量块被第一X轴质量块和第二X轴质量块带动的沿X轴往复运动,第一Y轴质量块和第二Y轴质量块的运动方向相反,第一Z轴质量块和第二Z轴质量块被第一X轴质量块和第二X轴质量块带动的沿Y轴往复运动,第一Z轴质量块和第二Z轴质量块的运动方向相反。当敏感到X轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,会推动第一X轴质量块和第二X轴质量块沿Z轴反向运动,从而导致第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的值的变化,得到X轴上的角速率;当敏感到Y轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,会推动第一Y轴质量块和第二Y轴质量块沿Z轴反向运动,从而导致第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的值的变化,得到Y轴上的角速率;当敏感到Z轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,推动第一Z轴质量块和第二Z轴质量块沿X轴反向运动,从而导致第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的值的变化,得到Z轴上的角速率。
这样,可以将成磁传感器和三轴陀螺仪集成至单一芯片中,这样可以节省芯片面积,降低成本。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。
Claims (10)
1.一种单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其特征在于,其包括:
磁传感器;
三轴陀螺仪,其被设置的包围所述磁传感器,
所述磁传感器和所述三轴陀螺仪设置于同一个芯片中。
2.根据权利要求1所述的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其特征在于,所述磁传感器位于所述三轴陀螺仪的中央。
3.根据权利要求1所述的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其特征在于,所述三轴陀螺仪包括:
第一X轴质量块、第二X轴质量块、第一Y轴质量块、第二Y轴质量块、第一Z轴质量块、第二Z轴质量块;
第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构;
第一驱动电极组、第二驱动电极组、第三驱动电极组、第四驱动电极组;
第一X轴检测电极、第二X轴检测电极、第一Y轴检测电极、第二Y轴检测电极、第一Z轴检测电极、第二Z轴检测电极;
锚点,
其中第一X轴检测电极设置于第一X轴质量块的下方,第一X轴质量块与第一X轴检测电极构成第一X轴检测电容,第二X轴检测电极设置于第二X轴质量块的下方,第二X轴质量块与第二X轴检测电极构成第二X轴检测电容,
第一Y轴检测电极设置于第一Y轴质量块的下方,第一Y轴质量块与第一Y轴检测电极构成第一Y轴检测电容,第二Y轴检测电极设置于第二Y轴质量块的下方,第二Y轴质量块与第二Y轴检测电极构成第二Y轴检测电容,
第一Z轴检测电极设置于第一Z轴质量块的中间,第一Z轴质量块与第一Z轴检测电极构成第一Z轴检测电容,第二Z轴检测电极设置于第二Z轴质量块的中间,第二Z轴质量块与第二Z轴检测电极构成第二Z轴检测电容。
4.根据权利要求3所述的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其特征在于,第一驱动电极组、第二驱动电极组、第三驱动电极组、第四驱动电极组分别设置于第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构中间位置,驱动机构上设置有动疏齿,驱动电极组上设置有定疏齿,通过向驱动电极组上加电压,产生静电力,进而驱动驱动机构产生运动。
5.根据权利要求4所述的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其特征在于,
第一X轴质量块和第二X轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿X轴的两侧,X轴质量块的长边沿Y轴延伸,
第一Y轴质量块和第二Y轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿Y轴的两侧,Y轴质量块的长边沿X轴延伸,
第一Z轴质量块和第二Z轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿Y轴的两侧,并且第一Z轴质量块位于第一Y轴质量块的外侧或内侧,第二Z轴质量块位于第二Y轴质量块的外侧或内侧,Z轴质量块的长边沿X轴延伸,
第一X轴质量块和第二X轴质量块被驱动机构驱动的沿Y轴往复运动,第一X轴质量块和第二X轴质量块的运动方向相反,
第一Y轴质量块和第二Y轴质量块被第一X轴质量块和第二X轴质量块带动的沿X轴往复运动,第一Y轴质量块和第二Y轴质量块的运动方向相反,
第一Z轴质量块和第二Z轴质量块被第一Y轴质量块和第二Y轴质量块带动的沿X轴往复运动,第一Z轴质量块和第二Z轴质量块的运动方向相反,
当敏感到X轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,会推动第一X轴质量块和第二X轴质量块沿Z轴反向运动,从而导致第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的值的变化,得到X轴上的角速率;
当敏感到Y轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,会推动第一Y轴质量块和第二Y轴质量块沿Z轴反向运动,从而导致第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的值的变化,得到Y轴上的角速率;
当敏感到Z轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,推动-第一Z轴质量块和第二Z轴质量块沿Y轴反向运动,从而导致第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的值的变化,得到Z轴上的角速率。
6.根据权利要求4所述的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其特征在于,
第一X轴质量块和第二X轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿Y轴的两侧,X轴质量块的长边沿X轴延伸,
第一Y轴质量块和第二Y轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿X轴的两侧,Y轴质量块的长边沿Y轴延伸,
第一Z轴质量块和第二Z轴质量块为长条形,分别设置于磁传感器的沿Y轴的两侧,并且第一Z轴质量块位于第一X轴质量块的外侧或内侧,第二Z轴质量块位于第二X轴质量块的外侧或内侧,Z轴质量块的长边沿X轴延伸,
第一X轴质量块和第二X轴质量块被驱动机构驱动的沿Y轴往复运动,第一X轴质量块和第二X轴质量块的运动方向相反,
第一Y轴质量块和第二Y轴质量块被第一X轴质量块和第二X轴质量块带动的沿X轴往复运动,第一Y轴质量块和第二Y轴质量块的运动方向相反,
第一Z轴质量块和第二Z轴质量块被第一X轴质量块和第二X轴质量块带动的沿Y轴往复运动,第一Z轴质量块和第二Z轴质量块的运动方向相反,
当敏感到X轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,会推动第一X轴质量块和第二X轴质量块沿Z轴反向运动,从而导致第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的值的变化,得到X轴上的角速率;
当敏感到Y轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,会推动第一Y轴质量块和第二Y轴质量块沿Z轴反向运动,从而导致第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的值的变化,得到Y轴上的角速率;
当敏感到Z轴有角速率输入时,由于科氏效应产生科氏力,推动第一Z轴质量块和第二Z轴质量块沿X轴反向运动,从而导致第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的值发生差分变化,通过检测第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的值的变化,得到Z轴上的角速率。
7.根据权利要求3所述的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其特征在于,第一X轴检测电极、第二X轴检测电极、第一Y轴检测电极、第二Y轴检测电极、第一Z轴检测电极、第二Z轴检测电极固定设置于基体上,
第一X轴质量块、第二X轴质量块、第一Y轴质量块、第二Y轴质量块、第一Z轴质量块、第二Z轴质量块悬置于所述基体上方。
8.根据权利要求3所述的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其特征在于,第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构通过连接梁与第一X轴质量块、第二X轴质量块连接,第一X轴质量块、第二X轴质量块通过连接梁与第一Y轴质量块、第二Y轴质量块连接,第一Z轴质量块、第二Z轴质量块通过连接梁与第一Y轴质量块、第二Y轴质量块连接。
9.根据权利要求3所述的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其特征在于,第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构分别位于所述磁传感器的四个角落处,第一驱动电极组、第二驱动电极组、第三驱动电极组、第四驱动电极组分别位于第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构的中间,
所述锚点包括四个,四个锚点分别位于所述三轴陀螺仪的四个角。
10.根据权利要求3所述的单芯片上的多轴MEMS传感融合装置,其特征在于,所述第一X轴质量块、第二X轴质量块、第一Y轴质量块、第二Y轴质量块、第一Z轴质量块、第二Z轴质量块可为一个或多个质量块,质量块上可设置有通孔及防碰撞的凸块。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024036688A1 (zh) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 | 一种三轴陀螺仪 |
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2021
- 2021-09-01 CN CN202122096561.4U patent/CN216309014U/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024036688A1 (zh) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 | 一种三轴陀螺仪 |
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GR01 | Patent grant | ||
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