一种石墨烯双轴差分式谐振式加速度计制造技术

本申请公开了一种石墨烯双轴差分式谐振式加速度计，包括敏感质量块、谐振组件和中部镂空的固定框架，敏感质量块设置在固定框架的镂空区域内，在敏感质量块与固定框架之间沿X轴和Y轴方向分别设置谐振组件，每个谐振组件均包括H型梁、横梁和石墨烯带，横梁位于敏感质量块和固定框架之间且与所在轴方向垂直，横梁两端与固定框架固连，H型梁水平设置且两端分别连接敏感质量块和横梁，石墨烯带的两端分别搭接在横梁和固定框架上且与H型梁的开口端位置对应，在石墨烯带两端的上、下表面均分别设置电极和绝缘层。本申请利用H型梁与横梁组成的微杠杆结构传递惯性力，避免石墨烯与敏感质量块直接连接，减小切向加速度和重力对石墨烯谐振频率的影响。谐振频率的影响。谐振频率的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯双轴差分式谐振式加速度计


[0001]本专利技术涉及微纳机电传感器
，具体地，涉及一种石墨烯双轴差分式谐振式加速度计。

技术介绍

[0002]加速度计是一种通过计算敏感质量块在外界加速度下产生的惯性力来实现对加速度测量的传感器。加速度计在惯性导航、姿态测量等科技和工业领域具有广泛和成熟的运用。加速度计按照信号类型可以分为电容式、压阻式、压电式、谐振式等，其中，谐振式加速度计利用了振子的谐振频率对应力具有高敏感度响应的特点，使敏感质量块在加速度下产生的力或位移通过改变振子的应力来进一步改变谐振频率。谐振式加速度计输出的频率信号不易失真，具有抗干扰能力强、重复性好和灵敏度高等优点。
[0003]目前，发展较为成熟的谐振式加速度计通常以硅、石英、合金等材料制备谐振元件，而这类谐振式加速度计已无法满足日益发展的更快响应速度、更高测量精度和更宽测量范围的要求。减小谐振子的尺寸对于满足上述要求具有重要的意义，因此，可利用新型材料实现谐振子尺寸进一步缩小。
[0004]石墨烯等二维材料的出现为微型化加速度计的发展带来了新的机遇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯双轴差分式谐振式加速度计，其特征在于，包括固定框架(1)、敏感质量块(2)和谐振组件，所述固定框架(1)中部镂空，所述敏感质量块(2)设置在固定框架(1)的镂空区域内且二者共中心轴线，在所述敏感质量块(2)与固定框架(1)之间沿X轴和Y轴方向分别设置谐振组件，每个谐振组件均包括连接梁(3)、横梁(4)、绝缘层(5)、石墨烯带(6)和电极(7)；所述横梁(4)设置在敏感质量块(2)和固定框架(1)之间且与所在轴的方向垂直，所述横梁(4)的两端与固定框架(1)固连，所述连接梁(3)水平设置且两端分别连接敏感质量块(2)和横梁(4)，在所述横梁(4)和固定框架(1)上对应连接梁(3)端头位置处分别设置绝缘层(5)，所述石墨烯带(6)的两端分别搭接在两个绝缘层上，使中部悬空，在所述石墨烯带(5)两端的上表面分别设置电极(7)；所述横梁(4)的厚度大于连接梁(3)和敏感质量块(2)的厚度，所述连接梁(3)的轴向刚度大于切向刚度。2.根据权利要求1所述的石墨烯双轴差分式谐振式加速度计，其特征在于，所述固定框架(1)、连接梁(3)和横梁(4)的上表面齐平。3.根据权利要求2所述的石墨烯双轴差分式谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖暘，胡峰，秦石乔，张宇辰，郑佳兴，王省书，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：