JP6080752B2 - 加速度センサ - Google Patents
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Description
(実施の形態1)
最初に、図1〜5を参照して、本発明の実施の形態1の加速度センサの構成について説明する。図2において、紙面に対して垂直方向が加速度センサの検出軸方向である。図3および図4において、上下方向が加速度センサの検出軸方向である。
図15を参照して、センサ素子構造体101で形成される静電容量Cd1、Cd2と併せ、容量−電圧変換回路102は図に示すように構成される。図中Vdに一定の電圧が印加されると、出力Voutは次の式2で表される。
本発明の実施の形態2の加速度センサについて説明する。以下、特に説明しない限り、実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。本実施の形態の加速度センサは、実施の形態1の加速度センサに対し、駆動電極と検出フレームとの対向面積、駆動電極と検出フレームとの距離に関して異なる形態である。
以下に、本発明の実施の形態3の加速度センサについて説明する。
以下に、本発明の実施の形態4の加速度センサについて説明する。
Claims (6)
- 基板と、
前記基板に支持されたアンカーと、
前記アンカーに支持され、加速度が印加されることによって変位する変位部材と、
前記変位部材の変位方向に前記変位部材と対向するように設けられ、電圧が印加されることによって、前記変位部材との間に発生する静電力により前記変位部材を駆動する第1および第2の駆動電極と、
加速度が印加されることによって生じる前記変位部材の変位を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記変位部材の変位に応じて、前記第1および第2の駆動電極の少なくともいずれかに電圧を印加し、加速度検出方向に一定の加速度が印加されており、前記変位部材と前記第1および第2の駆動電極との間にそれぞれ電圧が印加されていない初期状態における初期位置に前記変位部材を駆動するように制御する制御手段とを備え、
前記初期状態で、前記変位部材と前記第1の駆動電極との第1の対向面積と、前記変位部材と前記第2の駆動電極との第2の対向面積と、
前記変位部材と前記第1の駆動電極との第1の間隔と、前記変位部材と前記第2の駆動電極との第2の間隔との間に、
前記第1の対向面積>前記第2の対向面積かつ前記第1の間隔>前記第2の間隔および
前記第1の対向面積<前記第2の対向面積かつ前記第1の間隔<前記第2の間隔のいずれかの関係があり、
前記変位部材を前記初期位置に駆動するように前記制御手段によって印加された電圧に基づいて、印加された加速度が検出される、加速度センサ。 - 基板と、
前記基板に支持されたアンカーと、
前記アンカーに支持され、加速度が印加されることによって変位する変位部材と、
前記変位部材の変位方向に前記変位部材と対向するように設けられ、電圧が印加されることによって、前記変位部材との間に発生する静電力により前記変位部材を駆動する第1および第2の駆動電極と、
加速度が印加されることによって生じる前記変位部材の変位を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記変位部材の変位に応じて、前記第1および第2の駆動電極の少なくともいずれかに電圧を印加し、加速度検出方向に一定の加速度が印加されており、前記変位部材と前記第1および第2の駆動電極との間にそれぞれ電圧が印加されていない初期状態における初期位置に前記変位部材を駆動するように制御する制御手段とを備え、
前記初期状態で、前記変位部材と前記第1の駆動電極との第1の対向面積と、前記変位部材と前記第2の駆動電極との第2の対向面積と、
前記変位部材と前記第1の駆動電極との第1の間隔と、前記変位部材と前記第2の駆動電極との第2の間隔との間に、
前記第1の対向面積/前記第2の対向面積が、前記第1の間隔/前記第2の間隔の2乗に等しいという関係があり、
前記変位部材を前記初期位置に駆動するように前記制御手段によって印加された電圧に基づいて、印加された加速度が検出される、加速度センサ。 - 前記第1の対向面積と前記第2の対向面積とが等しく、前記第1の間隔と前記第2の間隔とが等しい、請求項2に記載の加速度センサ。
- 前記一定の加速度は重力加速度である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の加速度センサ。
- 前記変位部材と対向して配置されており、前記変位部材との間に静電容量を形成する検出電極をさらに備え、
前記変位部材と前記検出電極との間の静電容量の変化によって前記変位部材の変位が検出される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の加速度センサ。 - 前記変位部材は、
前記アンカーに支持されており、かつ、ねじれ軸線を中心としてねじることができるねじれ梁と、
前記ねじれ軸線を中心に前記基板に対して回転可能に前記ねじれ梁に支持された検出フレームと、
平面視において前記ねじれ軸線からずれた仮想線上で前記検出フレームに支持されたリンク梁と、
前記基板と前記検出フレームとが対向する方向に前記基板に対して変位可能に前記リンク梁に支持された慣性質量体とを含み、
前記検出フレームに対向するように前記基板上に、前記第1および第2の駆動電極と前記検出電極とが配置されている、請求項5に記載の加速度センサ。
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