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一种基于双输出杠杆的MEMS谐振式加速度计制造技术

技术编号:41673890 阅读:42 留言:0更新日期:2024-06-14 15:29
本发明专利技术提供一种基于双输出杠杆的MEMS谐振式加速度计,四个第一锚点、两个第二锚点与一个第三锚点均固定在衬底上,四个第一锚点分别通过质量块导向梁连接在质量块四个角上;音叉端、第三锚点位于质量块中心;四周的第一锚点与质量块导向梁关于第三锚点中心对称,一对杠杆关于第三锚点左右对称,第一谐振器、第二谐振器分别与两个第二锚点连接,并且第一谐振器、第二谐振器及其连接的第二锚点关于第三锚点上下对称。本发明专利技术只需要两个杠杆,减小加速度计尺寸;两个谐振器使用相同的杠杆,从而两个谐振器对应的惯性力放大倍数相同,增强了共模干扰的抑制效果;并且提高了杠杆的整体刚度,从而提高了杠杆的防坍塌能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及mems传感器设备,具体涉及一种基于双输出杠杆的mems谐振式加速度计。


技术介绍

1、微机电系统(micro-electro-mechanical system,简称mems)是一种通过将机械结构与电子元件集成为一体的微型系统。这些机械结构主要采用基于硅材料的设计,并依靠微机械加工工艺和集成电路(ic)工艺进行制造。通常mems的尺寸范围在微米至毫米级别。

2、mems谐振式加速度计由谐振器结构、微杠杆结构、敏感质量块及其支撑结构等组成。当外界加速度作用在敏感质量块上时,会产生惯性力。该惯性力经过杠杆结构的放大作用传递到两个谐振器结构上。其中一个谐振器受到挤压,导致谐振频率降低;而另一个谐振器被拉伸,导致谐振频率增加。通过接口电路驱动和检测谐振器的谐振频率变化,可以推算出外界加速度的方向和大小。这种差分检测方法有利于抑制共模干扰,例如来自环境温度和压力变化所引起的漂移。

3、但是,这种差分结构导致需要两个谐振器,故需要四个传统杠杆结构,杠杆会占据不小的面积,增大了传感器的尺寸,传统的杠杆结构输出端一般由一个支点梁和一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于双输出杠杆的MEMS谐振式加速度计,其特征在于,包括:第一锚点(10),质量块(20),第一谐振器(30),杠杆(40),音叉端(50),第二谐振器(60),质量块导向梁(70),第二锚点(80),第三锚点(90)。

2.根据权利要求1所述的一种基于双输出杠杆的MEMS谐振式加速度计,其特征在于,每个杠杆(40)均包括:杠杆主体梁(42),杠杆支点(44),第一杠杆输入梁(41),第二杠杆输入梁(45),第一杠杆输出梁(43),第二杠杆输出梁(46);

【技术特征摘要】

1.一种基于双输出杠杆的mems谐振式加速度计,其特征在于,包括:第一锚点(10),质量块(20),第一谐振器(30),杠杆(40),音叉端(50),第二谐振器(60),质量块导向梁(70),第二锚点(80),第三锚点(90)。

【专利技术属性】
技术研发人员:何江波赵文胜李蓉
申请(专利权)人:西华大学
类型:发明
国别省市:

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