The utility model belongs to the technical field of micro-electromechanical system, in particular to a longitudinal driving threshold sensor using a spring structure as a fixed electrode contact. It includes substrate, damping damping structure, movable electrode support column, movable electrode suspension spring, movable mass block, fixed electrode support column, fixed electrode and fixed electrode elastic contact. A damping damping structure, a movable electrode support column and a fixed electrode support column are fixedly arranged on the substrate. The fixed electrode is suspended and connected on the fixed electrode support column. One end of the elastic contact of the fixed electrode is connected with the fixed electrode, and the other end is connected through a hollowed square. One end of the movable electrode suspension spring is connected with a movable mass block, the other end is connected with a movable electrode support column, and the movable mass block is suspended between the damping weakening structure and the fixed electrode. The principle of transmission transmission is introduced by the sensor. By optimizing the stiffness of the two sets of electrode springs, the collision contact between the electrodes becomes the vibration transfer process between the flexible springs.
【技术实现步骤摘要】
一种用弹簧结构作为固定电极触点的纵向驱动阈值传感器
本技术属于微机电系统(MEMS)
,具体涉及一种用弹簧结构作为固定电极触点的纵向驱动阈值传感器。
技术介绍
微型振动阈值传感器作为一种新型的无源器件,因其具有体积小,重量轻等优点而被广泛应用于各种微电子系统中,尤其随着物联网系统的发展,各种传感器装置与互联网结合成一个传感网络系统,而这些传感器常常因为某种特殊的需要而被放置在偏远的环境中或者被植入更换电池困难的系统内部,造成供电困难。振动阈值传感器相比于加速度计和陀螺仪,不需要在常态下维持一个稳定的电流,其寄生功耗为零,因此成为物联网系统中振动监测的最佳选择。目前,惯性振动阈值传感器的可动电极通常由“弹簧(悬臂梁)-质量块”敏感元件组成,在质量块的边上制作固定结构作为固定电极触点,两电极之间有一定的距离,当外界加速度超过传感器的设定阈值时,可动电极在其敏感方向运动并与固定电极触点接触,从而实现阈值传感器的导通功能,在阈值传感器导通时,可动电极与固定电极之间的接触时间是影响传感器性能的重要参数,接触时间脉冲宽度大,则器件接触稳定性高,输出信号处理简单;反之,则增加了输出信号的处理难度,因此,延长可动电极与固定电极之间的接触时间是提高阈值传感器性能的重要手段。惯性传感器作为一种承受惯性冲击敏感器件,如果电极之间的碰撞接触为刚性接触,不但接触时间短,甚至有可能造成器件的破坏,降低使用寿命。因此,改变电极之间的接触方式是提高器件性能的有效途径,通过对现有文献检索发现,LukeJ.Currano等在《SensorsandActuators》、《传感器与执行器A ...
【技术保护点】
1.一种用弹簧结构作为固定电极触点的纵向驱动阈值传感器,包括衬底(1)、阻尼减弱结构(2)、可动电极支撑柱(3)、可动电极悬挂弹簧(4)、可动质量块(5)、固定电极支撑柱(6)、固定电极悬臂梁(7)和固定电极弹性触点(8),其特征在于:衬底(1)为绝缘体,衬底(1)上固定设有阻尼减弱结构(2)、可动电极支撑柱(3)和固定电极支撑柱(6),阻尼减弱结构(2)为长方形结构,呈四边形对称分布;所述可动质量块(5)为正方形结构,可动质量块(5)的中心设有贯穿可动质量块(5)的导流孔;固定电极悬臂梁(7)为正方形框架结构,固定电极悬臂梁(7)的四个角点向外延伸悬空连接在固定电极支撑柱(6)上;所述可动电极悬挂弹簧(4)为蛇形弹簧,可动电极悬挂弹簧(4)一端与可动质量块(5)相连、另一端与可动电极支撑柱(3)相连并将可动质量块(5)悬空于阻尼减弱结构(2)和固定电极悬臂梁(7)之间,可动电极悬挂弹簧(4)与可动质量块(5)对称分布;所述固定电极弹性触点(8)为U形弹簧,固定电极弹性触点(8)一端与固定电极悬臂梁(7)连接、另一端通过内圆外方的镂空正方形连接悬空在固定电极悬臂梁(7)上,镂空正方形位 ...
【技术特征摘要】
1.一种用弹簧结构作为固定电极触点的纵向驱动阈值传感器,包括衬底(1)、阻尼减弱结构(2)、可动电极支撑柱(3)、可动电极悬挂弹簧(4)、可动质量块(5)、固定电极支撑柱(6)、固定电极悬臂梁(7)和固定电极弹性触点(8),其特征在于:衬底(1)为绝缘体,衬底(1)上固定设有阻尼减弱结构(2)、可动电极支撑柱(3)和固定电极支撑柱(6),阻尼减弱结构(2)为长方形结构,呈四边形对称分布;所述可动质量块(5)为正方形结构,可动质量块(5)的中心设有贯穿可动质量块(5)的导流孔;固定电极悬臂梁(7)为正方形框架结构,固定电极悬臂梁(7)的四个角点向外延伸悬空连接在固定电极支撑柱(6)上;所述可动电极悬挂弹簧(4)为蛇形弹簧,可动电极悬挂弹簧(4)一端与可动质量块(5)相连、另一端与可动电极支撑柱(3)相连并将可动质量块(5)悬空于阻尼减弱结构(2)和固定电极悬臂梁(7)之间,可动电极悬挂弹簧(4)与可动质量块(5)对称分布;所述固定电极弹性触点(8)为U形弹簧,固定电极弹性触点(8)一端与固定电极悬臂梁(7)连接、另一端通过内圆外方的镂空正方形连接悬空在固定电极悬臂梁...
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