【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，具体涉及压阻式加速度传感器。
技术介绍
1、基于微纳加工技术的压阻式加速度传感器在汽车碰撞、爆炸冲击测试等领域具有广泛应用。压阻式加速度传感器包括框架、质量块、连接梁和应变电阻（电阻式应变片），连接梁的一端固定至框架，连接梁的另一端固定至质量块。连接梁上设有应变电阻，质量块受加速度作用使连接梁产生形变，从而引起连接梁上的应变电阻的电阻值变化。
2、在现有技术中，通常设置单层的连接梁，加速度传感器的抗冲击能力较弱，横向抗干扰能力也弱。另外，连接梁、质量块及框架之间具有间隙，三者的空间布置往往限制了加速度传感器的体积大小，使得加速度传感器不能进一步优化体积。并且，敏感结构无应力隔离边框，外部干扰应力容易作用到应变电阻部位，导致温度漂移严重，测量误差大。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种压阻式加速度传感器的敏感结构及加速度传感器，不仅可以提高传感器的抗冲击能力，还可减小传感器的体积。
2、本公开的第一方面，提供一种压阻式加速度传感器的敏感结构，包括框架和敏感单元，框架形成有第一容置空间，敏感单元设置于第一容置空间内。敏感单元包括质量块、第一支撑梁和第二支撑梁。质量块具有主体以及凸出于主体的凸部；第一支撑梁的一端连接至质量块的主体的第一纵向位置，另一端连接至框架；第二支撑梁的一端连接至质量块的主体的第二纵向位置，另一端连接至框架。其中，质量块的纵向为质量块的敏感方向；第一支撑梁与第二支撑梁分别设置于质量块的主体的相对的
3、进一步地，质量块具有两个凸部，两个凸部分别设置于质量块的主体的两侧。
4、进一步地，敏感结构还包括应变电阻，应变电阻设置于第一支撑梁，第一支撑梁的刚性大于第二支撑梁的刚性。
5、进一步地，敏感结构具有两个第一支撑梁、两个第二支撑梁，质量块的两侧分别设置一个第一支撑梁和一个第二支撑梁，且一侧的第一支撑梁与另一侧的第二支撑梁相对设置。
6、进一步地，第一支撑梁的宽度大于第二支撑梁的宽度。
7、进一步地，质量块的凸部与同侧的第一支撑梁、第二支撑梁之间的间隙宽度相等。
8、进一步地，第一支撑梁、第二支撑梁的厚度小于质量块的厚度，第一支撑梁的上表面与敏感结构的上表面齐平，每个第一支撑梁的上表面设有两个应变电阻，两个应变电阻分别设置于第一支撑梁的两端。
9、进一步地，框架的上表面设置四个焊盘，每个焊盘分别与一个应变电阻电连接，四个应变电阻通过电连接形成惠斯顿全桥电路。
10、进一步地，敏感结构还包括设置于第一容置空间内的隔离边框和连接梁，隔离边框通过连接梁连接至框架。隔离边框形成有第二容置空间，敏感单元设置于第二容置空间内；第一支撑梁的另一端和第二支撑梁的另一端均固定至隔离边框，第一支撑梁、第二支撑梁通过隔离边框连接至框架。
11、本公开的第二方面，提供一种加速度传感器，其包括上盖板、底板和前述的敏感结构，敏感结构设置于上盖板和底板之间。
12、本专利技术的压阻式加速度传感器的敏感结构层及加速度传感器，具备以下的特点和优点：
13、1、敏感结构具有双层支撑梁，有利于提高敏感结构的抗冲击能力；并且双层支撑梁可有效限制质量块的横向摆动，即抑制敏感结构的横向耦合效应，有利于提高敏感结构的横向抗干扰能力；
14、2、另外，第一支撑梁、第二支撑梁和质量块的凸部错开布置，可充分利用空间位置，从而减小敏感结构的体积；
15、3、第一支撑梁的刚性大于第二支撑梁的刚性，在第一支撑梁设置应变电阻，使得应变电阻可获得较大的应力；另外，通过调整第二支撑梁的宽度、厚度或长度，可对敏感结构的频率、模态进行调制，提高敏感结构的灵敏度，从而获得最佳的动态响应特性；
16、4、敏感结构设置隔离边框，可将加速度传感器外围的封装应力、温度应力、冲击应力等干扰应力完全隔离，降低对应变电阻的干扰，从而使加速度传感器获得更好的温度稳定性和加速度测量精度。
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1.一种压阻式加速度传感器的敏感结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的敏感结构，其特征在于，所述质量块具有两个凸部，所述两个凸部分别设置于所述质量块的主体的两侧。
3.根据权利要求2所述的敏感结构，其特征在于，还包括应变电阻，所述应变电阻设置于所述第一支撑梁，所述第一支撑梁的刚性大于所述第二支撑梁的刚性。
4.根据权利要求3所述的敏感结构，其特征在于，所述敏感结构具有两个所述第一支撑梁、两个所述第二支撑梁，所述质量块的两侧分别设置一个第一支撑梁和一个第二支撑梁，且一侧的所述第一支撑梁与另一侧的所述第二支撑梁相对设置。
5.根据权利要求4所述的敏感结构，其特征在于，所述第一支撑梁的宽度大于所述第二支撑梁的宽度。
6.根据权利要求5所述的敏感结构，其特征在于，所述质量块的凸部与同侧的第一支撑梁、第二支撑梁之间的间隙宽度相等。
7.根据权利要求6所述的敏感结构，其特征在于，所述第一支撑梁、所述第二支撑梁的厚度小于所述质量块的厚度，所述第一支撑梁的上表面与所述敏感结构的上表面齐平，每个第一支撑梁的上表面设
8.根据权利要求7所述的敏感结构，其特征在于，所述框架的上表面设置四个焊盘，四个所述应变电阻与四个所述焊盘电连接形成惠斯顿全桥电路。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的敏感结构，其特征在于，还包括设置于所述第一容置空间内的隔离边框和连接梁，所述隔离边框通过所述连接梁连接至所述框架；
10.一种加速度传感器，其特征在于，包括上盖板、底板和权利要求1~9中任一项所述的敏感结构，所述敏感结构设置于所述上盖板和所述底板之间。
...【技术特征摘要】
1.一种压阻式加速度传感器的敏感结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的敏感结构，其特征在于，所述质量块具有两个凸部，所述两个凸部分别设置于所述质量块的主体的两侧。
3.根据权利要求2所述的敏感结构，其特征在于，还包括应变电阻，所述应变电阻设置于所述第一支撑梁，所述第一支撑梁的刚性大于所述第二支撑梁的刚性。
4.根据权利要求3所述的敏感结构，其特征在于，所述敏感结构具有两个所述第一支撑梁、两个所述第二支撑梁，所述质量块的两侧分别设置一个第一支撑梁和一个第二支撑梁，且一侧的所述第一支撑梁与另一侧的所述第二支撑梁相对设置。
5.根据权利要求4所述的敏感结构，其特征在于，所述第一支撑梁的宽度大于所述第二支撑梁的宽度。
6.根据权利要求5所述的敏感结构，其特征在于，所述质量块的凸部与同侧的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶逢刚，谢晋，熊壮，赵宝林，刘显学，王颉，李严军，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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