一种加速度计制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种加速度计，包括：磁场区；置于所述磁场区的检测件；所述检测件包括：纳米机械振子，分子层，结合所述纳米机械振子和所述分子层的耦合层；与所述检测件连接的电流源；测量所述加速度计的输出电压的第一电压测量器；测量所述加速度计的输入电压的第二电压测量器；与所述第一电压测量器和所述第二电压测量器连接，基于所述输入电压和所述输出电压确定被测物的加速度的处理芯片。本实用新型专利技术实施例提升了加速度计的灵敏度、带宽、精度。

An accelerometer

The embodiment of the utility model provides an accelerometer, including: magnetic field; the detection component disposed in the magnetic field; the detection device includes: a nano mechanical oscillator, coupled with molecular layer, layer of the nano mechanical oscillator and the molecular layer; the current source is connected with the test piece the first output voltage measurement; voltage measurement of the accelerometer; second voltage measuring device to measure the input voltage of the accelerometer; connected with the first voltage and the second voltage measuring device and measuring device, the input voltage and the output voltage to determine the measured acceleration chip based on. The embodiment of the utility model improves the sensitivity, the bandwidth and the precision of the accelerometer.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测量器件
，具体涉及一种加速度计。
技术介绍
加速度计是测量被测物(如运载体)线加速度的仪表器件，其在惯性导航和飞行控制系统中具有广泛应用；在惯性导航系统中，加速度计是基本的敏感元件之一，在飞行控制系统中，加速度计是重要的动态特性校正元件。近年来，随着微米/纳米技术的进步，基于纳米机械振子的加速度计应运而生，基于纳米机械振子的加速度计具有小尺寸，高精度等优势，因此在消费电子产品、汽车、飞行器等工业领域得到了广泛地应用；基于纳米机械振子的加速度计中，纳米机械振子可作为产生与被测物相应加速运动的检测件，通过测量该检测件的电信号，可测量出被测物的加速度。加速度计的灵敏度、带宽、精度提升一直是加速度计设计、研发的工作重点，因此如何进一步提升基于纳米机械振子的加速度计的灵敏度、带宽、精度，一直是本领域技术人员在解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供一种加速度计，以提升加速度计的灵敏度、带宽、精度。为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：一种加速度计，包括：磁场区；置于所述磁场区的检测件；所述检测件包括：纳米机械振子，分子层，结合所述纳米机械振子和所述分子层的耦合层；与所述检测件连接的电流源；测量所述加速度计的输出电压的第一电压测量器；测量所述加速度计的输入电压的第二电压测量器；与所述第一电压测量器和所述第二电压测量器连接，基于所述输入电压和所述输出电压确定被测物的加速度的处理芯片。其中，所述电流源包括：电压源；一端与所述电压源串接，另一端与所述检测件的电流输入端串接的第一电阻。其中，所述第一电压测量器连接于所述第一电阻的电流输出端。其中，所述加速度计还包括：连接于所述检测件的电流输出端的第二电阻；所述第二电阻的电流输出端接地。其中，所述纳米机械振子包括：基于绝缘体的硅SOI基片层；设置在SOI基片层上的硅层；镀在所述硅层上的金属层；悬空在所述硅层上的金属结层；设置在所述硅层底端的二氧化硅刻蚀层。其中，所述耦合层结合所述金属结层和所述分子层。其中，所述金属结层具有分立的第一电极和第二电极；所述分子层设置于所述第一电极和第二电极之间，通过所述耦合层与所述第一电极和第二电极结合。其中，所述分子层为硫醇分子层。其中，所述磁场区为垂直于平面的匀强磁场区域。其中，所述加速度计还包括：外壳；所述外壳与被测物连接；所述检测件，电流源，第一电压测量器，第二电压测量器，处理芯片均设置于所述外壳内。基于上述技术方案，本技术实施例提供的加速度计包括：磁场区；置于所述磁场区的检测件；所述检测件包括：纳米机械振子，分子层，结合所述纳米机械振子和所述分子层的耦合层；与所述检测件连接的电流源；测量所述加速度计的输出电压的第一电压测量器；测量所述加速度计的输入电压的第二电压测量器；与所述第一电压测量器和所述第二电压测量器连接，基于所述输入电压和所述输出电压确定被测物的加速度的处理芯片。本实用新型实施例提供的加速度计中，检测件是由分子层与纳米机械振子相耦合成的，因此加速度计不仅具有纳米机械振子的低成本、小尺寸的特性，还由于耦合了分子层，提高了精度和灵敏度，且兼具了高带宽的特性。本技术实施例提升了加速度计的灵敏度、带宽、精度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的加速度计的结构示意图；图2为本技术实施例提供的加速度计的另一结构示意图；图3为本技术实施例提供的加速度计的再一结构示意图；图4为纳米机械振子的结构示意图；图5为分子层和金属结层的结合示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1为本技术实施例提供的加速度计的结构示意图，参照图1，该加速度计可以包括：磁场区1，检测件2，电流源3，第一电压测量器4，第二电压测量器5，处理芯片6；其中，检测件2置于磁场区1中；参照图1，检测件2可以包括：纳米机械振子21，分子层22，耦合层23；其中，耦合层23可结合纳米机械振子21和分子层22；电流源3与检测件2连接，为检测件2通入电流；这样，检测件2将在电流作用下产生微扰，将在磁场区1提供的磁场中切割磁感线，产生感应电动势，进而洛伦兹力的作用下，作与被测物相应的加速运动；第一电压测量器4可测量加速度计的输出电压；可选的，第一电压测量器4可连接于检测件2的电流输入端前；第二电压测量器5可测量加速度计的输入电压；可选的，第二电压测量器5可与电流源3连接；处理芯片6可与第一电压测量器4和第二电压测量器5连接，从而基于所述输入电压和所述输出电压确定被测物的加速度。本技术实施例提供的加速度计的工作原理为，加速度计通过电流源通电后，将给检测件微扰，检测件将在磁场中切割磁感线，产生感应电动势，从而在洛伦兹力的作用下，作加速运动，通过测量加速度计的输入电压和输出电压的变化，可间接的测量出被测物的加速度。本技术实施例提供的加速度计中检测件包括：纳米机械振子，分子层，且纳米机械振子和分子层由耦合层相结合；由于本技术实施例提供的加速度计中，检测件是由分子层与纳米机械振子相耦合成的，因此加速度计不仅具有纳米机械振子的低成本、小尺寸的特性，还由于耦合了分子层，提高了精度和灵敏度，且兼具了高带宽的特性。可选的，分子层22可以是硫醇分子层，本技术实施例可通过将纳米机械振子和硫醇相结合形成检测件。可选的，磁场区1可以是垂直于平面的匀强磁场区域。本技术实施例提供的加速度计包括：磁场区；置于所述磁场区的检测件；所述检测件包括：纳米机械振子，分子层，结合所述纳米机械振子和所述分子层的耦合层；与所述检测件连接的电流源；测量所述加速度计的输...

【技术保护点】
一种加速度计，其特征在于，包括：磁场区；置于所述磁场区的检测件；所述检测件包括：纳米机械振子，分子层，结合所述纳米机械振子和所述分子层的耦合层；与所述检测件连接的电流源；测量所述加速度计的输出电压的第一电压测量器；测量所述加速度计的输入电压的第二电压测量器；与所述第一电压测量器和所述第二电压测量器连接，基于所述输入电压和所述输出电压确定被测物的加速度的处理芯片。

【技术特征摘要】
1.一种加速度计，其特征在于，包括：
磁场区；
置于所述磁场区的检测件；所述检测件包括：纳米机械振子，分子层，
结合所述纳米机械振子和所述分子层的耦合层；
与所述检测件连接的电流源；
测量所述加速度计的输出电压的第一电压测量器；
测量所述加速度计的输入电压的第二电压测量器；
与所述第一电压测量器和所述第二电压测量器连接，基于所述输入电压
和所述输出电压确定被测物的加速度的处理芯片。
2.根据权利要求1所述的加速度计，其特征在于，所述电流源包括：
电压源；
一端与所述电压源串接，另一端与所述检测件的电流输入端串接的第一
电阻。
3.根据权利要求2所述的加速度计，其特征在于，所述第一电压测量器
连接于所述第一电阻的电流输出端。
4.根据权利要求3所述的加速度计，其特征在于，还包括：
连接于所述检测件的电流输出端的第二电阻；所述第二电阻的电流输出
端接地。
5.根据权利要求1-4任一项所述的加速度计，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王烨，黄璞，周经纬，田添，杜江峰，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34