【技术实现步骤摘要】
一种基于机械超材料的加速度敏感机构及复合灵敏度微机械加速度计
本专利技术属于微机械惯性仪表
，更具体地，涉及一种基于机械超材料的复合灵敏度微机械加速度计。
技术介绍
微机械(MEMS)加速度计作为一种惯性测量元件，具有体积小、重量轻、成本低、功耗小和抗过载能力强等优势，已经在诸多需要进行惯性测量的领域中得到广泛应用。但是对于在一个物理过程中存在幅值相差悬殊的多段加速度需要测量时，现有的单个微机械加速度传感器已经无法满足应用需求。如战略火箭精确制导既需要先测量主动段大到几十g的加速度，也需要测量被动段小至亚μg的轨道扰动加速度；矿产、石油勘探
中的井中重力测量既需要先测量井斜引起的几十mg重力加速度分量，又需要测量井周围矿体或石油密度差别引起的小至几ng的重力加速度异常值等。针对幅值相差悬殊的加速度测量的工程应用需求，国内外主流的技术路线为使用不同灵敏度的加速度计进行组合测量。专利CN103645344提出一种多量程MEMS叉指电容加速度计，其在单芯片上集成六个灵敏度不同的加速度计结构，使用分段加速度测量的方式通过一个传感器阵列来提高加速度测量范围。专利...
【技术保护点】
1.一种基于机械超材料的加速度敏感机构，其特征在于，包括：质量块、折叠梁和机械超材料周期性结构；所述折叠梁的一端和机械超材料周期性结构的一端分别与质量块的两端相连，折叠梁的另一端和机械超材料周期性结构的另一端分别与外部框架相连；折叠梁用于为加速度敏感机构提供正刚度，机械超材料周期性结构用于提供随位移变化呈现正、负相间的刚度。
【技术特征摘要】
1.一种基于机械超材料的加速度敏感机构，其特征在于，包括：质量块、折叠梁和机械超材料周期性结构；所述折叠梁的一端和机械超材料周期性结构的一端分别与质量块的两端相连，折叠梁的另一端和机械超材料周期性结构的另一端分别与外部框架相连；折叠梁用于为加速度敏感机构提供正刚度，机械超材料周期性结构用于提供随位移变化呈现正、负相间的刚度。2.如权利要求1所述的加速度敏感机构，其特征在于，所述折叠梁包括：两段或两段以上的直线形梁；相邻两段直线形梁之间成角度连接，相邻两段直线形梁不相连的一端分别作为折叠梁的一端和另一端。3.如权利要求1所述的加速度敏感机构，其特征在于，所述机械超材料周期性结构包括：多胞元，多胞元随应变增大产生多个跳跃应变区域并形成多个线性稳态区域和跳变区域相间的非线性应力应变；所述多胞元由多个单胞元周期性排列组成。4.如权利要求3所述的加速度敏感机构，其特征在于，所述多胞元包括：M行*N列个第一单胞元，M和N均为正整数，通过增加列数N的值来实现多胞元刚度的线性增大，通过增加行数M的值来实现多胞元的线性刚度区间个数的增多。5.如权利要求3所述的加速度敏感机构，其特征在于，所述多胞元包括：P个第一单胞元和Q个第二单胞元周期性排列；P和Q均为正整数。6.如权利要求4或5所述的加速度敏感机构，其特征在于，第一单胞元包括：梁固定结构(1)，第一梁(2)，第二梁(3)和连杆(4)；所述第一梁(2)和所述第二梁(3)均包括两段，所述第一梁(2)的第一段与所述第二梁(3)的第一段平行，所述第一梁(2)的第二段与所述第二梁...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘骅锋，涂良成，王秋，胡方靖，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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