ITTO20090687A1 - Accelerometro risonante mems con migliorate caretteristiche elettriche - Google Patents
Accelerometro risonante mems con migliorate caretteristiche elettriche Download PDFInfo
- Publication number
- ITTO20090687A1 ITTO20090687A1 IT000687A ITTO20090687A ITTO20090687A1 IT TO20090687 A1 ITTO20090687 A1 IT TO20090687A1 IT 000687 A IT000687 A IT 000687A IT TO20090687 A ITTO20090687 A IT TO20090687A IT TO20090687 A1 ITTO20090687 A1 IT TO20090687A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- resonant
- elastic element
- accelerometer according
- coupled
- mass
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 33
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 28
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 24
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/097—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by vibratory elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/097—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by vibratory elements
- G01P15/10—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by vibratory elements by vibratory strings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
DESCRIZIONE
“ACCELEROMETRO RISONANTE MEMS CON MIGLIORATE CARATTERISTICHE ELETTRICHE”
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un accelerometro risonante MEMS (Micro Electro Mechanical Structure) avente migliorate caratteristiche elettriche.
Come è noto, gli accelerometri MEMS giocano un ruolo importante nel campo dei sensori con applicazioni in diversi contesti ivi inclusi l'industria automobilistica, il monitoraggio delle vibrazioni e l'elettronica portatile. I numerosi micro-accelerometri proposti in letteratura e oggigiorno presenti sul mercato possono essere raggruppati in tre classi, sulla base del principio di rilevamento: capacitivo, risonante e piezoresistivo. Gli accelerometri realizzati con tecniche di microlavorazione di superficie più comuni appartengono alla prima classe, ma anche gli accelerometri risonanti sono stati prodotti mediante la tecnologia della microlavorazione superficiale. In questo senso, occorre fare riferimento ai documenti che seguono:
M. Aikele, K. Bauer, W. Ficker, F. Neubauer, U. Prechtel, J. Schalk, H. Seidel "Resonant accelerometer with self-test", Sensors and Actuators A, 92, 161-167, 2001;
A.A. Seshia, M. Palaniapan, T.A. Roessig, R.T. Howe, R.W. Gooch, T.R. Shimert, S. Montague "A vacuum packaged surface micromachined resonant accelerometer, JMEMS, 11,784-793, 2002;
L. He; Y.-P. Xu; A. Qiu "Folded silicon resonant accelerometer with temperature compensation", Sensors 2004. Proceedings of IEEE, 1, 512-515, 24-27 Ottobre 2004;
S.X.P. Su, H.S. Yang, A.M. Agogino "A resonant accelerometer with two-stage microleverage mechanisms fabricated by SOI-MEMS technology" Sensors, 5(6), 1214-1223, 2005.
Negli accelerometri risonanti, l'accelerazione esterna produce uno spostamento rilevabile della frequenza di risonanza della struttura, o di una qualche parte della stessa. Il rilevamento risonante rispetto ad altri principi di rilevamento, ha il vantaggio di una uscita di frequenza diretta, elevata sensibilità potenziale e ampia gamma dinamica.
La sensibilità degli accelerometri risonanti è generalmente definita come lo spostamento di frequenza prodotto da una accelerazione esterna di 1 g. Accelerometri risonanti noti ottenuti attraverso la microlavorazione superficiale tipicamente hanno una sensibilità che va da 40 Hz/g fino a 160 Hz/g e, almeno una parte di loro, dimensioni abbastanza elevate.
Un diagramma concettuale di un accelerometro lineare è illustrato in Figura 1. Una massa inerziale m è fissata ad un telaio per mezzo di una molla di rigidità k ed è soggetta a smorzamento dall'ambiente circostante, rappresentato da uno smorzatore di coefficiente b. Quando il sistema di riferimento è soggetto ad una accelerazione esterna a, l'oscillazione della massa inerziale è governata dalla equazione di equilibrio dinamico:
mx<&>+bx<&>+kx = ma
Se la frequenza W dell'accelerazione esterna è ben al di sotto della risonanza, cioè se W<<w, w = k / m è la frequenza dell'accelerometro, la risposta dell'accelerometro è quasi statica e x(t)»(m/k)a(t). L'accelerazione esterna diventa proporzionale allo spostamento della massa e il rilevamento può essere effettuato misurando lo spostamento della massa, per esempio attraverso la variazione di capacità come negli accelerometri capacitivi noti.
Negli accelerometri risonanti, invece, l'accelerazione di ingresso è rilevata in termini di uno spostamento nella frequenza risonante di un dispositivo di rilevamento accoppiato alla massa di prova (massa inerziale, o massa libera), “proof mass”. Lo schema corrispondente è rappresentato in Figura 2, dove una trave risonante, mostrata orizzontalmente, è il suddetto dispositivo di rilevamento.
Il principio operativo si basa sulla dipendenza della caratteristica risonante dalla forza assiale che agisce sul risonatore. L'accelerazione esterna a produce una forza F=ma sulla massa inerziale m. Questa forza produce a sua volta una forza assiale N nella trave risonante (che è azionata in risonanza). Per una trave a singola campata, la frequenza aumenta nel caso di un carico di trazione e diminuisce nel caso di un carico di compressione.
Come è noto, denotando con f0la frequenza fondamentale della trave risonante senza carico assiale, la frequenza risonante f della trave caricata assialmente può essere espressa come:
NL 2
f=f 0= 1+ a (1)
EI
in cui
c 2 EI
f0= (2)
2p L<2>r A
e L, A ed I sono la lunghezza, l'area della sezione trasversale e il momento inerziale del risonatore, E è il modulo elastico e c ed α sono coefficienti dipendenti dalle condizioni al contorno del risonatore. La tabella seguente mostra i valori di questi coefficienti per varie condizioni di vincolo al contorno esemplificative.
c α
bloccato-libero 1,875 0,376
scorrevole-incernierato 1,572 0,405
incernierato-incernierato 3,142 0,101
scorrevole-scorrevole 3,142 0,101
bloccato-bloccato 4,730 0,0246
Come regola generale, l'accelerazione esterna e la forza risultante sui risonatori producono una variazione nella frequenza naturale degli stessi risonatori e, misurando questa variazione di frequenza, è possibile ottenere il valore dell'accelerazione esterna.
Diversi accelerometri basati sul principio operativo risonante sono stati prodotti attraverso tecnologie di "microlavorazione di volume" (bulk micromachining) e "microlavorazione superficiale" (surface micromachining). Questi accelerometri noti hanno diverse geometrie (in particolare diverse disposizioni della trave risonante rispetto alla massa di prova o di rilevamento), il che influisce notevolmente sull'amplificazione della forza assiale e pertanto sulla sensibilità del sensore così ottenuto.
Nessuna delle strutture di rilevamento proposte si è dimostrata totalmente soddisfacente in termini di dimensioni e caratteristiche elettriche dei sensori accelerometrici ottenuti. In particolare, con le strutture di rilevamento note sono state ottenute sensibilità limitate alla gamma 10-160 Hz/g.
Lo scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un accelerometro risonante avente migliorate caratteristiche fisiche ed elettriche.
Secondo la presente invenzione, viene pertanto fornito un accelerometro risonante MEMS come definito nella rivendicazione 1.
Per una migliore comprensione della presente invenzione, ne sono ora descritte forme di realizzazione preferite, puramente a livello di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, in cui:
- le Figure 1, 2 mostrano rappresentazioni schematiche di strutture di accelerometro note;
- le Figure 3a e 3b mostrano la struttura di rilevamento di un accelerometro risonante secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
- la Figura 3c mostra la struttura di Figura 3a (oppure Figura 3b) quando sottoposta ad una accelerazione esterna;
- la Figura 4 mostra tracciati di sensibilità relativi alla struttura delle Figure 3a, 3b;
- le Figure 5a e 5b mostrano parti di una struttura di accelerometro noto e, rispettivamente, della struttura di accelerometro delle Figure 3a, 3b;
- le Figure 6 e 7 mostrano tracciati di quantità fisiche ed elettriche relative alla struttura della Figura 3a, 3b;
- la Figura 8 mostra il risultato di una analisi modale sulla struttura della Figura 3a, 3b;
- le Figure 9a, 9b sono immagini SEM della struttura della Figura 3a, 3b;
- le Figure 10a e 10b mostrano diagrammi schematici di una circuiteria elettronica da accoppiare alla struttura della Figura 3a, 3b; e
- le Figure 11 e 12 mostrano tracciati di quantità elettriche relative alla circuiteria elettronica della Figura 10a.
Le Figure 3a, 3b mostrano una struttura di rilevamento MEMS di un accelerometro monoassiale risonante secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione, denotata nel complesso da 1.
La struttura di rilevamento comprende una massa di prova (o rilevamento) 2, avente una forma generalmente quadrata (in una piano principale di estensione xy) e due sporgenze 2a, 2b che si estendono da angoli diagonalmente opposti della massa di prova 2 (per esempio dall'angolo superiore destro ed inferiore sinistro in Figura 3a).
La massa di prova 2 è sospesa per mezzo di due molle 3a, 3b che sono configurate in modo da vincolare il suo movimento ad una singola traslazione monoassiale, lungo l'asse A (parallelo all'asse y); le molle hanno una struttura allungata che si estende in una direzione trasversale all'asse A (per esempio ortogonalmente a questo, parallela all'asse di riferimento x). In maggiore dettaglio, le molle 3a, 3b sono del tipo ripiegato o “folded” (aventi una forma ad "S"), vedere Figura 3b.
Le molle 3a, 3b sono ancorate ad un substrato del sensore (non illustrato) attraverso rispettive regioni di ancoraggio della molla 4a, 4b (per esempio pilastri che si estendono fino a, e sono connessi al, substrato); le molle pertanto si estendono da una rispettiva sporgenza 2a, 2b della massa di prova 2 verso una rispettiva regione di ancoraggio della molla 4a, 4b. In maggiore dettaglio, le molle hanno un primo braccio longitudinale collegato alla rispettiva regione di ancoraggio della molla 4a, 4b ed un secondo braccio longitudinale (collegato al primo braccio longitudinale attraverso bracci di connessione longitudinali e verticali) alla massa di prova 2.
La parte risonante della struttura di rilevamento è costituita da due travi risonanti 5, 6, molto sottili, che si estendono lateralmente rispetto alla massa di prova 2 (adiacenti ai suoi lati che non sono rivolti verso le molle 3a, 3b); nella forma di realizzazione illustrata, le travi risonanti 5, 6 si estendono longitudinalmente lungo l'asse A, parallelo all'asse di riferimento y, lateralmente alla massa di prova rispetto all'asse di riferimento x.
In particolare, le travi risonanti 5, 6 sono fissate al substrato in una loro prima estremità, presso corrispondenti regioni di ancoraggio della trave 7a, 7b e sono fissate a rispettive molle 3a, 3b in una loro seconda estremità, estendendosi così dalla rispettiva molla 3a, 3b alla rispettiva regione di ancoraggio della trave 7a,7b (le travi risonanti pertanto formano con le rispettive molle una sorta di struttura risonante "sagomata ad L"). Come verrà spiegato in dettaglio di seguito, la posizione del punto di connessione, denotato con c, delle travi risonanti con le rispettive molle, rispetto alla posizione delle regioni di ancoraggio della molla, è un fattore che determina le caratteristiche elettriche della struttura di rilevamento risonante (in particolare in termini di amplificazione della forza assiale). In maggiore dettaglio, le travi risonanti 5, 6 sono fissate alle rispettive molle in corrispondenza del loro primo braccio longitudinale (che è anche connesso alla relativa regione di ancoraggio della molla).
L'azionamento e il rilevamento delle travi risonanti 5, 6 è ottenuto attraverso due elettrodi paralleli 10, 11, che sono fissati al substrato (in un modo non illustrato in dettaglio) e si estendono, a coppie, paralleli alle rispettive travi risonanti, rivolti verso lati opposti delle stesse.
Con un’accelerazione esterna nulla, i risonatori hanno la stessa frequenza nominale f0. Quando una accelerazione esterna a viene applicata lungo l'asse A, un risonatore (per esempio quello costituito dalla trave risonante 5) è sottoposto a tensione e l'altro risonatore (per esempio quello costituito dalla trave risonante 6) è soggetto ad una compressione della stessa grandezza N, N1 = -N2 (cioè, N1=+N, N2=-N), come illustrato in Figura 3c (dove sono illustrate le deformazioni delle molle, e la nuova posizione ottenuta della massa di prova 2 è illustrata con una linea tratteggiata). Di conseguenza, la frequenza f1 del primo risonatore aumenta, mentre la frequenza f2 del secondo risonatore diminuisce sostanzialmente della stessa quantità.
Combinando i segnali elettrici di uscita dai due risonatori e usando le equazioni discusse sopra (1) e (2) linearizzate intorno ad f0, è possibile ottenere la seguente differenza di frequenza:
æ 2 2
<NL NL>ö 2
<NL>
f1-f2@f0 çç1+α -1 α÷<÷ =>f0α (3)
è2EI 2EIø EI
Come risulta evidente, o può essere prontamente illustrato, la presenza dei due risonatori che sono sottoposti a forze assiali opposte fornisce diversi vantaggi:
la sensibilità nel rilevamento della accelerazione può essere raddoppiata misurando la differenza tra la frequenza dei due risonatori al posto della variazione di frequenza di un singolo risonatore;
la linearità del sistema viene migliorata, cioè la risposta dell'accelerometro può essere linearizzata in una gamma maggiore di accelerazioni;
la geometria anti-simmetrica è meno sensibile agli effetti spuri del carico termico, dato che, quando si considera la differenza tra le frequenze, viene cancellato un effetto non elastico che provoca una pre-sollecitazione nei risonatori.
La sensibilità dell'accelerometro, definita come variazione di frequenza di risonatore prodotta da una accelerazione di 1g, aumenta con la dimensione della massa di prova 2 ma dipende anche dalla posizione delle travi risonanti 5, 6 rispetto ai punti di ancoraggio delle molle 3a, 3b. Per ridurre la dimensione del dispositivo pur mantenendo un'alta sensibilità, questa posizione può vantaggiosamente essere ottimizzata per mezzo di un approccio analitico.
A tale proposito, la Figura 4 mostra la sensibilità dell'accelerometro, ricavata dall'equazione (3), quale funzione della posizione dei punti di connessione c che collegano le travi risonanti 5, 6 con le rispettive molle 3a, 3b, espressa quale coordinata lungo l'estensione della molla (l'origine corrispondendo alla posizione delle regioni di ancoraggio della molla 4a, 4b), normalizzata rispetto alla lunghezza della molla L (vedere le Figure 3a, 3b).
Si può notare che risulta possibile trovare una posizione ottimale per il punto di connessione c, molto vicino alla posizione della regione di ancoraggio della molla, a circa un sesto della sua lunghezza L (come regola generale si può mostrare che è vantaggioso soddisfare questa relazione: 0,1L < c < 0,2 L). Le diverse curve corrispondono a diversi valori della massa inerziale della massa di prova 2.
Le precedenti equazioni (2), (3) possono essere usate per travi vincolate assialmente se le oscillazioni trasversali possono essere considerate piccole rispetto all'altezza della trave. Questa ipotesi, che è spesso ragionevole per problemi strutturali al livello di macroscala, può in generale non essere valida per microstrutture come quelle dei risonatori MEMS. In questo caso, devono anche essere prese in considerazione le non linearità della risposta dinamica dei risonatori da soli (per una accelerazione esterna nulla) a causa della loro sezione trasversale molto piccola e pertanto della loro rigidità flessionale ridotta. Tuttavia, la geometria peculiare proposta, schematicamente illustrata nella Figura 5b (che può essere denotata come risonatore "sagomato ad L") in contrapposizione alla geometria tradizionale illustrata in Figura 5a (risonatore standard bloccato da due parti "sagomato ad I") consente di abbassare notevolmente la forza assiale dovuta agli effetti di secondo ordine nel risonatore.
Una analisi elettromeccanica accoppiata è stata eseguita per calcolare la forza assiale indotta nella trave risonante per i diversi livelli di tensione applicati al corrispondente elettrodo, con le due configurazioni geometriche. Sia la trave sia il mezzo dielettrico tra gli elettrodi dovrebbero essere discretizzati per calcolare il campo elettrico e la corrispondente risposta meccanica del risonatore. Dato che vengono presi in considerazione grandi spostamenti, il problema elettrostatico dovrebbe essere risolto su un dominio variabile, considerando la maglia deformata (vedere per ulteriori dettagli C. Comi "On geometrical effects in micro-resonators" Latin American Journal of Solids and Structure, 6, 73-87, 2009).
La Figura 6 mostra la forza assiale calcolata, rispetto alla deflessione massima per le due configurazioni. Mentre per il risonatore "sagomato ad I", gli effetti di secondo ordine inducono sempre una forza assiale di trazione, nel caso del risonatore "sagomato ad L" la forza assiale è inizialmente di compressione a causa del termine di primo ordine poi, per alti valori di ampiezza di oscillazione, il termine di tensione non lineare diventa predominante. In tutte le gamme considerate di spostamento, la forza assiale risulta essere significativamente minore di quella ottenuta per il risonatore "sagomato ad I" e vi è un valore dell'oscillazione per il quale la forza assiale svanisce. Questa caratteristica è molto importante dato che diventa possibile regolare l'ampiezza della tensione di attuazione in modo tale che la forza assiale svanisca e la risposta dell'oscillatore possa essere effettivamente considerata come lineare (forza assiale nulla per accelerazione esterna nulla).
Dall'analisi elettromeccanica quasi statica di cui sopra è anche possibile calcolare la variazione di capacità tra le travi risonanti 5, 6 e i rispettivi elettrodi di rilevamento 10, 11, con l’incremento della tensione applicata all'elettrodo di eccitazione. I risultati sono illustrati in Figura 7, per due lunghezze diverse di risonatore. La tensione che può essere applicata è limitata dal valore di pull-in corrispondente alla crescita verticale nella variazione di capacità.
La risposta tridimensionale dinamica dell'intera struttura di accelerometro è anche stata studiata mediante un’analisi agli elementi finiti. La prima forma modale, corrispondente alla traslazione nel piano (xy) della massa di prova 2 nella direzione di rilevamento (asse A) è illustrata nella Figura 8. La frequenza di questo modo è 688 Hz. Il secondo modo è una traslazione fuori piano della massa di prova 2, e la seconda frequenza è circa 10 kHz, ben separata dalla prima. I modi corrispondenti all'oscillazione dei risonatori (modi 5° e 6°) hanno frequenze superiori ai 50 kHz.
La struttura di rilevamento discussa sopra per l'accelerometro risonante MEMS può essere realizzata con processi di microlavorazione superficiale, per esempio usando il cosiddetto processo ThELMA (Thick Epipoly Layer for Microactuators and Accelerometers), che è stato sviluppato dalla presente richiedente, per realizzare sensori ed attuatori inerziali in silicio.
Il processo Thelma consente la realizzazione di strutture sospese con spessori relativamente elevati (15 mm) ancorate al substrato attraverso parti molto cedevoli (molle) e pertanto in grado di spostarsi su un piano parallelo al substrato di silicio sottostante (il piano xy discusso sopra), come la struttura di accelerometro precedentemente descritta.
Il processo consiste in diverse fasi di produzione: ossidazione termica del substrato;
deposizione e modellazione (patterning) di interconnessioni orizzontali;
deposizione e patterning di uno strato sacrificale; crescita epitassiale di uno strato strutturale (polisilicio dello spessore di 15 mm);
patterning dello strato strutturale mediante attacco di trincea (trench etching); e
rimozione dell'ossido sacrificale e deposizione di metallizzazione di contatto.
Una struttura di accelerometro così realizzata è illustrata nell'immagine SEM di Figura 9a. Le travi risonanti 5, 6, molto sottili, sono visibili sulla destra e sulla sinistra della massa di prova 2, estendendosi nella direzione verticale (asse A) tra gli elettrodi di rilevamento e di eccitazione. La massa di prova 2, di forma quadrata (in una vista in piano), ha fori per consentire una rimozione completa dell'ossido sottostante (rimozione della regione sacrificale).
La Figura 9b mostra una vista di dettaglio ingrandita della regione di ancoraggio 4a della molla orizzontale 3a e il punto di connessione c con la trave risonante verticale 5. Le parti superiori degli associati elettrodi 10, 11 sono anche visibili.
Da quanto è stato descritto ed illustrato precedentemente, i vantaggi che l'accelerometro risonante secondo la presente invenzione consente di ottenere sono evidenti.
In particolare, si sottolinea nuovamente che la struttura di rilevamento MEMS proposta consente di ottenere elevati valori di sensibilità con ridotte dimensioni complessive (anche inferiori a quelle degli accelerometri capacitivi noti).
Inoltre, la struttura proposta consente di ridurre gli effetti delle forze assiali spurie sulle travi risonanti.
Il progetto proposto ottimizzato consente di produrre un accelerometro molto piccolo (massa di prova di 400 mm x 400 mm) con una elevata sensibilità (circa 430 Hz/g, che può essere raddoppiata da un opportuno set-up di acquisizione dell'elettronica associata). Se viene utilizzata una massa di prova con una dimensione più elevata (per esempio 700 mm x 700 mm), è possibile ottenere una sensibilità ancora maggiore, di 2 kHz/g.
Inoltre, i valori di sensibilità elevati di cui sopra sono ottenuti con bassi fattori di qualità risonante (Q) aventi valori intorno a 200 (considerevolmente più bassi delle strutture di rilevamento risonanti note).
In particolare, i valori di cui sopra sono stati ottenuti testando l'accelerometro usando la circuiteria elettronica illustrata nelle Figure 10a, 10b dove essa è denotata nel suo complesso con 20.
Ciascuna trave risonante 5, 6 è stata inserita all'interno di un anello di retroazione positivo, a formare l'elemento risonante di un circuito oscillante. Gli altri componenti del circuito sono stati scelti dopo una identificazione attenta del modello elettrico equivalente che rappresenta la singola trave risonante, come riportato schematicamente in Figura 10a. Il circuito fornisce una uscita di tensione la cui ampiezza è proporzionale alla differenza delle frequenze misurate, e pertanto all'accelerazione esterna (come illustrato schematicamente in Figura 10b).
La Figura 11 riporta lo spettro di potenza del segnale di tensione vs,1(t) a riposo, e soggetto ad accelerazioni esterne di 1 g: si misura effettivamente una sensibilità della singola trave intorno a 215 Hz/g, che porta ad una sensibilità differenziale di circa 430 Hz/g.
La Figura 12 mostra punti sperimentali e un fitting lineare delle misure di frequenza differenziali ottenute a diverse accelerazioni, mostrando una buona linearità nella gamma /- 1 g.
Per finire, è chiaro che modifiche e varianti possono essere apportate a quanto è stato descritto ed illustrato qui, senza in questo modo scostarsi dalla portata della presente invenzione come definita nelle rivendicazioni allegate.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Accelerometro risonante MEMS (1), comprendente: una massa di prova (2) accoppiata ad una prima regione di ancoraggio (4a) attraverso un primo elemento elastico (3a) in modo da spostarsi lungo un asse di rilevamento (A) in risposta ad una accelerazione esterna (a); ed un primo elemento risonante (5) accoppiato meccanicamente a detta massa di prova (2) in modo da essere sottoposto ad una prima sollecitazione assiale quando detta massa di prova (2) si sposta lungo detto asse di rilevamento (A) e pertanto ad una prima variazione di una sua frequenza risonante, caratterizzato dal fatto di comprendere un secondo elemento risonante (6) accoppiato meccanicamente a detta massa di prova (2) in modo da essere soggetto ad una seconda sollecitazione assiale, quando detta massa di prova (2) si sposta lungo detto asse di rilevamento (A), sostanzialmente opposta a detta prima sollecitazione assiale, e pertanto ad una seconda variazione della sua frequenza risonante, sostanzialmente opposta a detta prima variazione. 2. Accelerometro risonante secondo la rivendicazione 1, in cui detta massa di prova (2) è accoppiata ad una seconda regione di ancoraggio (4b) attraverso un secondo elemento elastico (3b); ed in cui detto primo elemento risonante (5) è collegato, ed accoppiato a, detta massa di prova (2) attraverso detto primo elemento elastico (3a) e detto secondo elemento risonante (6) è collegato, ed accoppiato a, detta massa di prova (2) tramite detto secondo elemento elastico (3b), in modo da essere sottoposti rispettivamente a detta prima e detta seconda sollecitazione assiale quando detta massa di prova (2) si sposta lungo detto asse di rilevamento (A). 3. Accelerometro risonante secondo la rivendicazione 2, in cui detta prima sollecitazione assiale è una sollecitazione di trazione e detta seconda sollecitazione assiale è una sollecitazione di compressione, dette sollecitazioni di trazione e compressione avendo una stessa ampiezza. 4. Accelerometro risonante secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detto primo e detto secondo elemento risonante (5, 6) sono travi risonanti aventi una estensione longitudinale lungo l'asse di rilevamento (A), e una prima estremità longitudinale accoppiata ad un punto di accoppiamento (c) di detto primo (3a) e, rispettivamente, detto secondo (3b) elemento elastico, e una seconda estremità longitudinale accoppiata ad una rispettiva prima (7a) e seconda (7b) regione di ancoraggio di trave, fissa rispetto a detta accelerazione esterna (a). 5. Accelerometro risonante secondo la rivendicazione 4, in cui detto punto di accoppiamento (c) è posizionato lungo detto primo (3a) e, rispettivamente, detto secondo (3b) elemento elastico ad una distanza dalla rispettiva prima (4a) e seconda regione (4b) di ancoraggio compresa tra 1/10 e 2/10 di una lunghezza (L) di detto primo (3a) e, rispettivamente, detto secondo (3b) elemento elastico; in particolare, detta distanza dalla rispettiva prima (4a) e seconda (4b) regione di ancoraggio essendo sostanzialmente uguale a 1/6 di detta lunghezza (L) di detto primo (3a) e, rispettivamente, detto secondo (3b) elemento elastico. 6. Accelerometro risonante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui detta massa di prova (2) ha una prima (2a) e una seconda (2b) parte sporgente, e detto primo (3a) e detto secondo (3b) elemento elastico si estendono, rispettivamente, da detta prima e detta seconda parte sporgente, sostanzialmente paralleli e lungo una prima direzione (x) trasversale a detto asse di rilevamento (A), fino a detta prima (4a) e, rispettivamente, detta seconda (4b) regione di ancoraggio; e in cui detto primo (5) e detto secondo (6) elemento risonante si estendono trasversalmente rispetto a detto primo (3a) e, rispettivamente, detto secondo (3b) elemento elastico, lateralmente a, e su lati opposti di, detta massa di prova (2) rispetto a detta prima direzione (x). 7. Accelerometro risonante secondo la rivendicazione 6, in cui detto primo (5) e detto secondo (6) elemento risonante hanno una estensione longitudinale lungo una seconda direzione (y), sostanzialmente parallela a detto asse di rilevamento (A). 8. Accelerometro risonante secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detta massa di prova (2) ha una forma sostanzialmente quadrata in una vista in pianta, e detta prima (2a) e detta seconda (2b) parte sporgente si estendono da suoi angoli diagonalmente opposti. 9. Accelerometro risonante secondo la rivendicazione 8, in cui detto primo e detto secondo elemento risonante (5, 6) sono travi risonanti aventi una estensione longitudinale lungo detto asse di rilevamento (A) e una prima estremità longitudinale accoppiata ad un punto di accoppiamento (c) di detto primo (3a) e, rispettivamente, detto secondo (3b) elemento elastico, e una seconda estremità longitudinale accoppiata ad una rispettiva prima (7a) e una seconda (7b) regione di ancoraggio di trave, fissa rispetto a detta accelerazione esterna (a); detta prima (7a) e detta seconda (7b) regione di ancoraggio di trave essendo adiacenti a detta prima (2a) e, rispettivamente, detta seconda (2b) parta sporgente lungo detta prima direzione (x). 10. Accelerometro risonante secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente inoltre una circuiteria elettronica di rilevamento (20) configurata per rilevare il valore di detta accelerazione esterna (a), quale funzione di una differenza tra detta prima e detta seconda variazione della frequenza risonante. RIVENDICAZIONI 1. A MEMS resonant accelerometer (1), comprising: a proof mass (2) coupled to a first anchoring region (4a) via a first elastic element (3a) so as to move along a sensing axis (A) in response to an external acceleration (a); and a first resonating element (5) mechanically coupled to said proof mass (2) so as to be subject to a first axial stress when said proof mass (2) moves along said sensing axis (A) and thus to a first variation of a resonant frequency thereof, characterized by comprising a second resonating element (6) mechanically coupled to said proof mass (2) so as to be subject to a second axial stress when said proof mass (2) moves along said sensing axis (A), substantially opposite to said first axial stress, and thus to a second variation of a resonant frequency thereof, substantially opposite to said first variation.
- 2. The resonant accelerometer according to claim 1, wherein said proof mass (2) is coupled to a second anchoring region (4b) via a second elastic element (3b); and wherein said first resonating element (5) is connected to, and coupled to said proof mass (2) through, said first elastic element (3a), and said second resonating element (6) is connected to, and coupled to said proof mass (2) through, said second elastic element (3b), so as to be subject respectively to said first and second axial stress when said proof mass (2) moves along said sensing axis (A).
- 3. The resonant accelerometer according to claim 2, wherein said first axial stress is a tensile stress and said second axial stress is a compression stress, said tensile and compression stresses having a same magnitude.
- 4. The resonant accelerometer according to claim 2 or 3, wherein said first and second resonating elements (5, 6) are resonating beams having a longitudinal extension along said sensing axis (A), and a first longitudinal end coupled to a coupling point (c) of said first (3a) and, respectively, second (3b) elastic element, and a second longitudinal end coupled to a respective first (7a) and second (7b) beam anchoring region, fixed with respect to said external acceleration (a).
- 5. The resonant accelerometer according to claim 4, wherein said coupling point (c) is located along said first (3a) and, respectively, second (3b) elastic element at a distance from the respective first (4a) and second anchoring region (4b) comprised between 1/10 and 2/10 of a length (L) of said first (3a) and, respectively, second (3b) elastic element; in particular, said distance from the respective first (4a) and second (4b) anchoring region being substantially equal to 1/6 of said length (L) of said first (3a) and, respectively, second (3b) elastic element.
- 6. The resonant accelerometer according to any of claims 2-5, wherein said proof mass (2) has a first (2a) and a second (2b) projecting portions, and said first (3a) and second (3b) elastic elements extend, respectively from said first and second projecting portions, substantially parallel and along a first direction (x) transversal to said sensing axis (A), up to said first (4a) and, respectively, second (4b) anchoring regions; and wherein said first (5) and second (6) resonating elements extend transversally with respect to said first (3a) and, respectively, second (3b) elastic elements, laterally to, and at opposite sides of, said proof mass (2) with respect to said first direction (x).
- 7. The resonant accelerometer according to claim 6, wherein said first (5) and second (6) resonating elements have a longitudinal extension along a second direction (y), substantially parallel to said sensing axis (A).
- 8. The resonant accelerometer according to claim 6 or 7, wherein said proof mass (2) has a substantially square shape in plane view, and said first (2a) and second (2b) projecting portions extend from diagonally opposite corners thereof.
- 9. The resonant accelerometer according to claim 8, wherein said first and second resonating elements (5, 6) are resonating beams having a longitudinal extension along said sensing axis (A), and a first longitudinal end coupled to a coupling point (c) of said first (3a) and, respectively, second (3b) elastic element, and a second longitudinal end coupled to a respective first (7a) and second (7b) beam anchoring region, fixed with respect to said external acceleration (a); said first (7a) and second (7b) beam anchoring regions being adjacent to said first (2a) and, respectively, second (2b) projecting portions along said first direction (x).
- 10. The resonant accelerometer according to any of the preceding claims, further comprising a detection electronic circuitry (20), configured to detect the value of said external acceleration (a), as a function of a difference between said first and second variations of resonant frequency.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITTO2009A000687A IT1395419B1 (it) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | Accelerometro risonante mems con migliorate caretteristiche elettriche |
| US12/875,000 US8516889B2 (en) | 2009-09-07 | 2010-09-02 | MEMS resonant accelerometer having improved electrical characteristics |
| US13/952,503 US9354246B2 (en) | 2009-09-07 | 2013-07-26 | MEMS resonant accelerometer having improved electrical characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITTO2009A000687A IT1395419B1 (it) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | Accelerometro risonante mems con migliorate caretteristiche elettriche |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITTO20090687A1 true ITTO20090687A1 (it) | 2011-03-08 |
| IT1395419B1 IT1395419B1 (it) | 2012-09-14 |
Family
ID=41719176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ITTO2009A000687A IT1395419B1 (it) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | Accelerometro risonante mems con migliorate caretteristiche elettriche |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US8516889B2 (it) |
| IT (1) | IT1395419B1 (it) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1395419B1 (it) | 2009-09-07 | 2012-09-14 | Milano Politecnico | Accelerometro risonante mems con migliorate caretteristiche elettriche |
| IT1405796B1 (it) | 2010-11-26 | 2014-01-24 | St Microelectronics Srl | Struttura di accelerometro biassiale risonante di tipo microelettromeccanico |
| WO2013104828A1 (en) | 2012-01-12 | 2013-07-18 | Murata Electronics Oy | A vibration tolerant accelaration sensor structure |
| GB2505875A (en) * | 2012-09-04 | 2014-03-19 | Cambridge Entpr Ltd | Dual and triple axis inertial sensors and methods of inertial sensing |
| ITTO20120855A1 (it) | 2012-09-28 | 2014-03-29 | Milano Politecnico | Struttura integrata di rilevamento risonante di accelerazione e velocita' angolare e relativo dispositivo sensore mems |
| US9927458B2 (en) | 2015-05-29 | 2018-03-27 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and methods for photonic integrated resonant accelerometer |
| EP3347725A2 (en) * | 2015-10-06 | 2018-07-18 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Electric field detector system |
| US10585150B2 (en) | 2015-10-06 | 2020-03-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Magnetic field detector system |
| US10060943B2 (en) | 2016-03-18 | 2018-08-28 | Rosemount Aerospace Inc. | Symmetric MEMS piezoelectric accelerometer for lateral noise |
| WO2018064554A1 (en) | 2016-09-30 | 2018-04-05 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Biophysical sensing systems and methods using non-contact electric field detectors |
| WO2018187307A1 (en) | 2017-04-04 | 2018-10-11 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Miniature electric field detector |
| CN109211217A (zh) * | 2017-07-06 | 2019-01-15 | 立锜科技股份有限公司 | 微机电装置 |
| US11525870B2 (en) | 2017-10-05 | 2022-12-13 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Electromagnetic gradiometers |
| US10895457B2 (en) | 2018-03-08 | 2021-01-19 | Analog Devices, Inc. | Differential z-axis resonant accelerometry |
| CN108398575B (zh) * | 2018-03-19 | 2024-02-27 | 重庆科技学院 | 一种静电谐振式加速度计及加速度测量方法 |
| US10866258B2 (en) | 2018-07-20 | 2020-12-15 | Honeywell International Inc. | In-plane translational vibrating beam accelerometer with mechanical isolation and 4-fold symmetry |
| CN109635356B (zh) * | 2018-11-19 | 2023-05-19 | 北京联合大学 | 一种谐振式加速度计控制方程建立方法 |
| CN109374927A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-22 | 中国矿业大学(北京) | 一种全对称解耦的直接输出频率加速度计 |
| CN111479008A (zh) * | 2019-01-24 | 2020-07-31 | 新奥数能科技有限公司 | 基于智能手机检测振动参数的方法、智能手机及业务系统 |
| US12089941B2 (en) | 2019-03-15 | 2024-09-17 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Miniature electric field detector |
| US11567100B2 (en) | 2019-11-07 | 2023-01-31 | Honeywell International Inc. | Vibrating beam accelerometer with additional support flexures to avoid nonlinear mechanical coupling |
| US11473909B2 (en) | 2020-03-04 | 2022-10-18 | Invensense, Inc. | Use of MEMS gyroscope for compensation of accelerometer stress induced errors |
| US20210385586A1 (en) * | 2020-06-04 | 2021-12-09 | Georgia Tech Research Corporation | Systems and methods having multi-axis sensitivity and translational mode shapes |
| US11686581B2 (en) | 2020-06-08 | 2023-06-27 | Analog Devices, Inc. | Stress-relief MEMS gyroscope |
| US11692825B2 (en) | 2020-06-08 | 2023-07-04 | Analog Devices, Inc. | Drive and sense stress relief apparatus |
| US11698257B2 (en) | 2020-08-24 | 2023-07-11 | Analog Devices, Inc. | Isotropic attenuated motion gyroscope |
| CN112485469B (zh) * | 2020-11-24 | 2021-09-28 | 浙江大学 | 一种谐振式微机械加速度计及其控制方法 |
| CN113514666B (zh) * | 2021-04-29 | 2022-08-02 | 东南大学 | 一种基于pt对称谐振器的微机械加速度计及其检测方法 |
| FR3126777B1 (fr) * | 2021-09-09 | 2023-09-08 | Commissariat Energie Atomique | Capteur microélectromécanique résonant a fonctionnement amelioré |
| CN114923603B (zh) * | 2022-05-11 | 2024-09-17 | 西安近代化学研究所 | 一种基于二自由度谐振器的谐振式压力传感器及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851080A (en) * | 1987-06-29 | 1989-07-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Resonant accelerometer |
| US20010004846A1 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Resonant element and vibration adjusting method therefor |
| US20020152812A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-10-24 | Featonby Paul David | Miniature two-cell accelerometer |
| US20030061877A1 (en) * | 2001-10-03 | 2003-04-03 | Stewart Robert E. | Micromachined silicon tuned counterbalanced accelerometer-gyro with quadrature nulling |
| US20060096378A1 (en) * | 2002-12-10 | 2006-05-11 | Thales | Vibrating beam accelerometer |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2667157B1 (fr) * | 1990-09-25 | 1994-06-10 | Sextant Avionique | Micro-accelerometre a resonateurs et procede de fabrication. |
| FR2720509B1 (fr) * | 1994-05-27 | 1996-08-23 | Sextant Avionique | Microaccéléromètre à résonateur compensé en température. |
| FR2723638B1 (fr) * | 1994-08-10 | 1996-10-18 | Sagem | Transducteur force-frequence a poutres vibrantes |
| US5969249A (en) * | 1997-05-07 | 1999-10-19 | The Regents Of The University Of California | Resonant accelerometer with flexural lever leverage system |
| US5948982A (en) * | 1998-02-23 | 1999-09-07 | Alliedsignal Inc. | Vibrating beam accelerometers and methods of forming vibrating beam accelerometers |
| DE19812773C2 (de) * | 1998-03-24 | 2002-11-14 | Conti Temic Microelectronic | Mikrosensor mit einer Resonatorstruktur |
| FR2784752B1 (fr) * | 1998-10-20 | 2000-11-17 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Accelerometre miniature monolithique |
| US6662655B2 (en) * | 2000-10-31 | 2003-12-16 | Honeywell International, Inc. | Net zero isolator |
| EP1352252A2 (en) * | 2001-01-17 | 2003-10-15 | Honeywell International Inc. | Accelerometer whose seismic mass is shaped as whiffletree |
| CN1656382A (zh) * | 2001-05-15 | 2005-08-17 | 霍尼韦尔国际公司 | 加速度计应变消除结构 |
| FR2862761B1 (fr) * | 2003-11-25 | 2006-02-03 | Thales Sa | Accelerometre differentiel micro-usine multiaxes |
| FR2906038B1 (fr) * | 2006-09-19 | 2008-11-28 | Commissariat Energie Atomique | Accelerometre a poutre resonante avec bras de levier articule en rotation |
| US8528404B2 (en) * | 2007-10-11 | 2013-09-10 | Georgia Tech Research Corporation | Bulk acoustic wave accelerometers |
| IT1395419B1 (it) | 2009-09-07 | 2012-09-14 | Milano Politecnico | Accelerometro risonante mems con migliorate caretteristiche elettriche |
| IT1405796B1 (it) * | 2010-11-26 | 2014-01-24 | St Microelectronics Srl | Struttura di accelerometro biassiale risonante di tipo microelettromeccanico |
-
2009
- 2009-09-07 IT ITTO2009A000687A patent/IT1395419B1/it active
-
2010
- 2010-09-02 US US12/875,000 patent/US8516889B2/en active Active
-
2013
- 2013-07-26 US US13/952,503 patent/US9354246B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851080A (en) * | 1987-06-29 | 1989-07-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Resonant accelerometer |
| US20010004846A1 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Resonant element and vibration adjusting method therefor |
| US20020152812A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-10-24 | Featonby Paul David | Miniature two-cell accelerometer |
| US20030061877A1 (en) * | 2001-10-03 | 2003-04-03 | Stewart Robert E. | Micromachined silicon tuned counterbalanced accelerometer-gyro with quadrature nulling |
| US20060096378A1 (en) * | 2002-12-10 | 2006-05-11 | Thales | Vibrating beam accelerometer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1395419B1 (it) | 2012-09-14 |
| US9354246B2 (en) | 2016-05-31 |
| US8516889B2 (en) | 2013-08-27 |
| US20150362522A1 (en) | 2015-12-17 |
| US20110056294A1 (en) | 2011-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ITTO20090687A1 (it) | Accelerometro risonante mems con migliorate caretteristiche elettriche | |
| EP3615944B1 (en) | High performance micro-electro-mechanical systems accelerometer | |
| US10036764B2 (en) | Bulk acoustic wave accelerometers | |
| US9310391B2 (en) | Dual and triple axis inertial sensors and methods of inertial sensing | |
| ITTO20100944A1 (it) | Struttura di accelerometro biassiale risonante di tipo microelettromeccanico | |
| Zhang et al. | Ambient pressure drift rejection of mode-localized resonant sensors | |
| Kavitha et al. | High performance MEMS accelerometers for concrete SHM applications and comparison with COTS accelerometers | |
| Comi et al. | A high sensitivity uniaxial resonant accelerometer | |
| Thiruvenkatanathan et al. | Mode-localized displacement sensing | |
| ITTO20110782A1 (it) | Struttura di rilevamento perfezionata per un accelerometro risonante ad asse z | |
| Zhong et al. | The temperature drift suppression of mode-localized resonant sensors | |
| EP3615946B1 (en) | High performance micro-electro-mechanical systems accelerometer with suspended sensor arrangement | |
| Chao et al. | An aluminum nitride on silicon resonant MEMS accelerometer operating in ambient pressure | |
| Zhang et al. | Nonlinear dynamics under varying temperature conditions of the resonating beams of a differential resonant accelerometer | |
| Li et al. | A micro-machined differential resonance accelerometer based on silicon on quartz method | |
| Tocchio et al. | Enhancing the linear range of MEMS resonators for sensing applications | |
| Comi et al. | A new two-beam differential resonant micro accelerometer | |
| Xiao et al. | A temperature self-calibrating torsional accelerometer with fully differential configuration and integrated reference capacitor | |
| Zhang et al. | Structure design and fabrication of silicon resonant micro-accelerometer based on electrostatic rigidity | |
| Li et al. | A micro resonant acceleration sensor comprising silicon support with temperature isolator and quartz doubled ended tuning fork | |
| Sujan et al. | T-shaped resonating beam pressure sensor | |
| Yaakobovitz et al. | MEMS accelerometer with mechanical amplification mechanism for enhanced sensitivity | |
| HaLevy et al. | Compliant Parallel Motion Linkage Amplification Mechanism for Resonant Force/Acceleration Sensing | |
| Long et al. | Capacitive Type Z-axis Accelerometer Fabricated by Silicon-on-insulator Micromachining | |
| Ibrahim et al. | Enhancing the sensitivity of a resonant accelerometer |