一种阻尼可控振动传感器敏感元件以及振动传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种阻尼可控振动传感器敏感元件以及振动传感器，所述敏感元件包括上盖、下盖和敏感结构，上盖、下盖与敏感结构形成封闭腔；敏感结构包括封装边框、支撑梁、阻尼膜片和质量块，封装边框用于保护质量块，封装边框的厚度大于质量块的厚度；阻尼膜片设置在质量块的底部外周，阻尼膜片与下盖之间形成阻尼腔，阻尼膜片第一膜片和第二膜片，第一膜片和第二膜片分别包括相对于质量块对称设置的两个半径相同的四分之一膜片，第二膜片的半径小于第一膜片，第二膜片与第一膜片的半径比不小于1/3；支撑梁用于连接质量块与封装边框，阻尼膜片的厚度小于支撑梁的厚度的1/20。本发明专利技术能够在实现传感器阻尼参数可调控的同时不影响传感器的其他参数设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤振动传感器领域，具体涉及一种阻尼可控振动传感器敏感元件以及振动传感器。

技术介绍

1、振动传感器灵敏度、频响范围、线性度、响应时间等性能参数决定了传感器的应用领域。频响范围和灵敏度是振动传感器的两个重要的性能参数，对于梁式惯性结构，由于振动特性的关系二者之间存在强烈制约关系：频响范围要求越高，共振频率越高，则mems振动传感器的灵敏度越低，反之亦然。在不考虑阻尼情况下，一般选取共振频率的15％～20％确定振动传感器的频响范围，而在适当的阻尼条件下器件的频响范围可达共振频率的90％，器件的瞬态特性也可大大改善。因此在振动传感器设计时，可以通过合理地设计阻尼参数获取最佳阻尼比，在不改变共振频率的情况下，扩大频响范围。

2、梁-质量块式mems振动敏感结构具有较高的加工精度，mems器件的典型平面尺寸为几毫米，而平面外尺寸为几十到几百微米。传感器的灵敏度、频响范围等振动性能由梁和质量块尺寸共同决定，由于弹性梁过薄容易在冲击和振动条件下损坏，所以一般不会随意减小其弹性梁刚度。阻尼参数由质量块尺寸和其与上下盖间隙参数决定，通过调控质量块本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种阻尼可控振动传感器敏感元件，其特征在于：包括上盖、下盖和敏感结构，所述敏感结构设置在所述上盖与所述下盖之间，所述上盖、所述下盖与所述敏感结构形成封闭腔；

2.如权利要求1所述的阻尼可控振动传感器敏感元件，其特征在于：所述阻尼可控振动传感器敏感元件的阻尼如下计算：

3.如权利要求1或2所述的阻尼可控振动传感器敏感元件，其特征在于：所述支撑梁的截面为方形，所述支撑梁的厚度小于或等于所述质量块厚度的1/10。

4.如权利要求1-3中任一项所述的阻尼可控振动传感器敏感元件，其特征在于：所述质量块的上表面采用基于微掩膜的DRIE工艺进行了局部粗糙化处理。...

【技术特征摘要】

1.一种阻尼可控振动传感器敏感元件，其特征在于：包括上盖、下盖和敏感结构，所述敏感结构设置在所述上盖与所述下盖之间，所述上盖、所述下盖与所述敏感结构形成封闭腔；

2.如权利要求1所述的阻尼可控振动传感器敏感元件，其特征在于：所述阻尼可控振动传感器敏感元件的阻尼如下计算：

3.如权利要求1或2所述的阻尼可控振动传感器敏感元件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付佳豪，马春虎，隋广慧，陈爽，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：