微机电谐振结构、谐振器及压力传感器制造技术

本公开提供了一种微机电谐振结构、谐振器及压力传感器。该谐振结构包括：环形谐振主梁；环形谐振辅梁，设置于环形谐振主梁的外侧；2N个第一连接块，匀设于环形谐振主梁和环形谐振辅梁之间的环形空间内，对于每一个第一连接块，其内侧刚性连接至环形谐振主梁；2N个第一调频块，匀设于环形谐振主梁和环形谐振辅梁之间的环形空间内，每一个第一调频块设置于两个第一连接块之间，其内侧和外侧分别刚性连接至环形谐振主梁和环形谐振辅梁；N为正整数，2N个第一连接块和2N个第一调频块关于环形谐振主梁和环形谐振辅梁共同的轴对称。本公开中，谐振结构的振动为动平衡状态且完全耦合。

Microelectromechanical resonant structure, resonator and pressure sensor

The present disclosure provides a microelectromechanical resonant structure, a resonator and a pressure sensor. Including the resonant structure: ring resonant beam; ring resonator assisted beam, the lateral beam is arranged in the annular resonator; 2N first connecting block, a uniform annular resonant beam and ring resonator assisted the annular space between the beams, for each of the first connecting block, the side connected to the rigid ring resonant beam; 2N the first block is arranged on the ring resonator FM, uniform beam and ring resonator assisted the annular space between the beams, each of the first two FM blocks are arranged between the first connecting block, the medial and lateral rigidity respectively connected to the annular resonant beam and ring resonator assisted beam; N is a positive integer, 2N first connecting block and 2N the first block on FM ring resonant beam and ring resonant auxiliary beam common axis of symmetry. In the present disclosure, the vibration of the resonant structure is a dynamic equilibrium state and is completely coupled.

【技术实现步骤摘要】
微机电谐振结构、谐振器及压力传感器
本公开属于传感器
，特别涉及一种微机电谐振结构、谐振器及压力传感器。
技术介绍
微机电谐振式压力传感器通过将被测压力按照一定规律转换为机械结构谐振频率以实现压力检测。传感器输出包含谐振频率特性的周期信号，无需模数转换，该周期信号通过比较电路处理后即可实现传感信号数字化，因此其抗电子干扰能力很强。随着传感器向微型化、数字化、智能化、网络化方向发展，微机电谐振式压力传感器因其易于数字集成、结构紧凑、体积小、重量轻、功耗低、可批量生产等众多优点，在压力检测行业备受关注。石英和硅基微机电谐振式压力传感器是目前检测精度优于万分之一的高端压力传感器，其高精度主要得益于这两种单晶材料几乎无机械疲劳和蠕变的优秀机械特性。相比于石英材料，单晶硅具有加工手段多样、器件体积更小、制造成本更低等优点。但是硅材料不具有压电性，需借助其他方法实现硅谐振器的振动激励和检测。硅基微机械谐振式压力传感器激励振动方法有多种，包括静电、电磁、压电、电热、光热等；同样，利用电容、压电、电磁、压阻等可以对振动信号进行检测。硅基微机电谐振式压力传感器的总体发展目标是高谐振Q值、廉价批量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机电谐振结构，包括：环形谐振主梁(221)；环形谐振辅梁(222)，设置于所述环形谐振主梁(221)的外侧，与所述环形谐振主梁(221)同轴并隔开预设距离；2N个第一连接块(223)，匀设于所述环形谐振主梁(221)和环形谐振辅梁(222)之间的环形空间内，对于每一个第一连接块，其内侧刚性连接至所述环形谐振主梁；2N个第一调频块(224)，匀设于所述环形谐振主梁(221)和环形谐振辅梁(222)之间的环形空间内，每一个第一调频块(224)设置于两个第一连接块(223)之间，其内侧刚性连接至所述环形谐振主梁，其外侧刚性连接至所述环形谐振辅梁(222)；其中，N为正整数，所述2N个第一连接块...

【技术特征摘要】
1.一种微机电谐振结构，包括：环形谐振主梁(221)；环形谐振辅梁(222)，设置于所述环形谐振主梁(221)的外侧，与所述环形谐振主梁(221)同轴并隔开预设距离；2N个第一连接块(223)，匀设于所述环形谐振主梁(221)和环形谐振辅梁(222)之间的环形空间内，对于每一个第一连接块，其内侧刚性连接至所述环形谐振主梁；2N个第一调频块(224)，匀设于所述环形谐振主梁(221)和环形谐振辅梁(222)之间的环形空间内，每一个第一调频块(224)设置于两个第一连接块(223)之间，其内侧刚性连接至所述环形谐振主梁，其外侧刚性连接至所述环形谐振辅梁(222)；其中，N为正整数，所述2N个第一连接块(223)和2N个第一调频块(224)关于所述环形谐振主梁(221)和环形谐振辅梁(222)共同的轴对称。2.根据权利要求1所述的微机电谐振结构，其中，对于每一个第一连接块，其外侧悬空或通过柔性弹簧梁(226)连接至所述环形谐振辅梁(222)。3.根据权利要求2所述的微机电谐振结构，还包括：2N个第二调频块(225)，匀设于所述环形谐振主梁(221)的内侧，与外侧的第一调频块(224)对应设置，其外侧刚性连接至环形谐振主梁。4.根据权利要求3所述的微机电谐振结构，其中，所述第一连接块(223)、第一调频块(224)和第二调频块(225)为扇形；其中，扇形的圆心位于所述环形谐振主梁(221)和环形谐振辅梁(222)共同的轴上，所述环形谐振辅梁(222)、2N个第一调频块(224)、2N个第二调频块(225)、2N个柔性弹簧梁(226)、2N个第一连接块(223)，各自质心所在的环线与所述环形谐振主梁(221)同轴。5.根据权利要求3所述的微机电谐振结构，其中：所述第一调频块(224)，其通过两个或两个以上的对称的连接结构刚性连接至外侧的环形谐振辅梁(222)，并通过两个或两个以上的连接结构刚性连接至内侧的环形谐振主梁(221)；和/或所述第一连接块(223)，其通过两个或两个以上的对称的连接结构连接至外侧的环形谐振辅梁(222)，并通过两个或两个以上的连接结构刚性连接至内侧的环形谐振主梁(221)；和/或所述第二调频块(225)，其通过两个或两个以上的对称的连接结构刚性连接至外侧的环形谐振主梁(221)。6.一种微机电谐振器，包括：外围框架(210)；如权利要求3所述的谐振结构(220)，设置于所述外围框架(210)的内侧；信号结构(230)，设置于所述外围框架(210)的内侧，所述谐振结构(220)的外侧，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜晓辉，王洲，闫晓风，刘丹，王麟琨，石镇山，
申请(专利权)人：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11