System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 加速度传感器结构与加速度传感器制造技术_技高网

加速度传感器结构与加速度传感器制造技术

技术编号:40575764 阅读:15 留言:0更新日期:2024-03-06 17:16
本发明专利技术公开了一种加速度传感器结构与加速度传感器,其中加速度传感器结构包括:活动质量块上设有沿其厚度方向贯穿的容置槽;容置槽内设有锚点和两组惯性单元;针对一惯性单元,惯性单元包括至少一对180°旋转对称的惯性组件;惯性组件包括感测结构、弹性梁以及耦合梁;感测结构通过弹性梁与锚点连接,感测结构关于感测轴方向的一侧设有弹性方向与感测轴方向垂直的耦合梁;耦合梁连接活动质量块和感测结构;感测结构包括至少一个用于响应感测轴方向上的加速度的电容;两组惯性单元的彼此的感测轴方向相互垂直。本发明专利技术避免非感测轴方向的干扰模态影响活动质量块使其发生面内的扭转,提高测量结果的准确性和产品的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加速度传感器,特别涉及一种加速度传感器结构与加速度传感器


技术介绍

1、微机电(micro-electro-mechanical systems,简称mems)加速度传感器是微机电系统中一种常见的传感器元件,自被提出以来,经历了将近半个世纪的发展和演变。随着应用范围的逐步拓宽,加速度传感器广泛应用于消费电子、汽车电子及航空航天等领域,mems技术具有小体积、低功耗、可批量生产等优点,因而越来越多的人开始关注mems加速度传感器。

2、在现有技术中,单质量双轴mems加速度传感器会在单活动质量块上设置多个感测元件用以感测同一方向(活动质量块所在平面内的x轴或y轴方向)加速度,以增加输出信号的大小。

3、然而,单活动质量块会受到其所在平面内的非感测轴方向的干扰模态影响而发生面内的扭转,使输出信号产生偏差,影响测量结果的准确性。


技术实现思路

1、本专利技术的实施例提供一种加速度传感器结构与加速度传感器,以避免非感测轴方向的干扰模态对感测结构产生影响,从而使输出信号产生偏差,造成产品可靠性降低。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术的实施例公开了如下技术方案:

3、一方面,提供了一种加速度传感器结构,包括:

4、基底;

5、活动质量块,其位于所述基底的一侧;所述活动质量块上设有沿其厚度方向贯穿的容置槽;

6、至少一个锚点,所述锚点容置于所述容置槽内用以支撑所述活动质量块;

7、两组惯性单元,所述两组惯性单元均容置于所述容置槽中;针对一所述惯性单元,所述惯性单元包括至少一对惯性组件,所述至少一对惯性组件180°旋转对称;所述惯性组件包括感测结构、弹性梁以及耦合梁;感测结构通过弹性梁与所述锚点连接,所述感测结构关于感测轴方向的一侧设有弹性方向与所述感测轴方向垂直的耦合梁;所述耦合梁连接所述活动质量块和所述感测结构;所述感测结构包括至少一个用于响应所述感测轴方向上加速度的电容;

8、其中,两组惯性单元的彼此的感测轴方向相互垂直;所述活动质量块发生在所述活动质量块所在平面内的扭转运动的情况下,在同一惯性单元中旋转对称的一对所述电容的电容值之和不变。

9、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述活动质量块具有相互垂直的第一轴向和第二轴向,所述第一轴向和所述第二轴向的交点构成原点,所述原点为所述活动质量块的质心;在同一所述惯性单元中,所述至少一对惯性组件关于所述原点180°旋转对称;

10、所述活动质量块容置于所述第一轴向和所述第二轴向所在的第一平面内;

11、所述两组惯性单元包括第一惯性单元和第二惯性单元;

12、所述第一惯性单元包括一对第一惯性组件,所述第一惯性组件包括第一感测结构、第一弹性梁以及第一耦合梁;所述第一惯性单元的感测轴方向为所述第一轴向;

13、所述第二惯性单元包括一对第二惯性组件,所述第二惯性组件包括第二感测结构、第二弹性梁以及第二耦合梁;所述第二惯性单元的感测轴方向为所述第二轴向。

14、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,在所述的加速度传感器结构包括四个所述锚点的情况下,四个所述锚点关于所述第一轴向和所述第二轴向对称设置在所述原点外周;

15、四个所述锚点围设形成矩形的第一区域,所述一对第二惯性组件的两个所述第二感测结构均设置在所述第一区域内,所述第二弹性梁设置在所述第二感测结构关于第一轴向的两侧,所述第二耦合梁设置在所述第一区域关于所述第二轴向的两侧;在所述活动质量块沿所述第二轴向发生运动的情况下,一所述第二弹性梁被拉伸,另一所述第二弹性梁被压缩;

16、所述一对第一惯性组件的两个所述第一感测结构分别设置在关于第一轴向的两侧,所述第一弹性梁设置在所述第一感测结构关于第二轴向的两侧,所述第一耦合梁设置在与其相对应的第一感测结构远离所述第一区域的一侧;

17、在所述活动质量块沿所述第一轴向发生运动的情况下,一所述第一弹性梁被拉伸,另一所述第一弹性梁被压缩。

18、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一耦合梁包括一对关于所述第二轴向对称的第一耦合子梁;

19、所述第二耦合梁包括一对关于所述第一轴向对称的第二耦合子梁。

20、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一耦合子梁具有关于所述第二轴向相对的第一耦合子梁第一端部和第一耦合子梁第二端部;所述第一耦合子梁第一端部与所述活动质量块连接,所述第一耦合子梁第二端部与所述第一感测结构连接;

21、所述第一弹性梁具有关于所述第一轴向相对的第一弹性梁第一端部和第一弹性梁第二端部;所述第一弹性梁第一端部与所述锚点连接,所述第一弹性梁第二端部与所述第一感测结构连接;

22、其中,所述第一耦合子梁第二端部与与其同侧的所述第一弹性梁的所述第一弹性梁第二端部连接。

23、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第二耦合子梁具有关于所述第一轴向相对的第二耦合子梁第一端部和第二耦合子梁第二端部;所述第二耦合子梁第一端部与所述活动质量块连接,所述第二耦合子梁第二端部与所述第二感测结构连接;

24、所述第二弹性梁具有关于第一轴向相对的第二弹性梁第一端部和第二弹性梁第二端部;所述第二弹性梁第一端部与所述锚点连接,所述第二弹性梁第二端部与所述第二感测结构连接;

25、其中,所述第二耦合子梁第一端部与与其同侧的所述第二弹性梁的第二弹性梁第二端部连接。

26、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一耦合子梁为沿所述第二轴向蛇形延伸的梁结构;

27、所述第二耦合子梁为沿所述第一轴向蛇形延伸的梁结构。

28、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一弹性梁为沿所述第一轴向蛇形延伸的梁结构;

29、所述第二弹性梁为沿所述第二轴向蛇形延伸的梁结构。

30、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一感测结构包括若干沿第一轴向依次间隔排布的第一活动电极,所述第一活动电极与所述第二轴向平行;

31、针对其中一对相邻的第一活动电极,所述相邻的第一活动电极间设有一对平行的第一固定电极,所述第一固定电极与所述第一活动电极平行;其中一所述第一固定电极与其相邻的一所述第一活动电极构造成第一子电容,另一所述第一固定电极与另一所述第一活动电极构造成第二子电容;所述第一子电容与所述第二子电容构造成差分电容;

32、在所述活动质量块沿所述第一轴向的方向发生运动的情况下,所述第一子电容的电极间距的变化量绝对值和所述第二子电容的电极间距的变化量绝对值保持一致,所述第一子电容的变化量绝对值和所述第二子电容的变化量绝对值保持一致。

33、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第二检测结构包括若干沿第二轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种加速度传感器结构,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述活动质量块具有相互垂直的第一轴向和第二轴向,所述第一轴向和所述第二轴向的交点构成原点,所述原点为所述活动质量块的质心;在同一所述惯性单元中,所述至少一对惯性组件关于所述原点180°旋转对称;

3.如权利要求2所述的加速度传感器结构,其特征在于,在所述的加速度传感器结构包括四个所述锚点的情况下,四个所述锚点关于所述第一轴向和所述第二轴向对称设置在所述原点外周;

4.如权利要求3所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述第一耦合梁包括一对关于所述第二轴向对称的第一耦合子梁;

5.如权利要求4所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述第一耦合子梁具有关于所述第二轴向相对的第一耦合子梁第一端部和第一耦合子梁第二端部;所述第一耦合子梁第一端部与所述活动质量块连接,所述第一耦合子梁第二端部与所述第一感测结构连接;

6.如权利要求4所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述第二耦合子梁具有关于所述第一轴向相对的第二耦合子梁第一端部和第二耦合子梁第二端部;所述第二耦合子梁第一端部与所述活动质量块连接,所述第二耦合子梁第二端部与所述第二感测结构连接;

7.如权利要求4所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述第一耦合子梁为沿所述第二轴向方向蛇形延伸的梁结构;

8.如权利要求3所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述第一弹性梁为沿所述第一轴向蛇形延伸的梁结构;

9.如权利要求2所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述第一感测结构包括若干沿第一轴向依次间隔排布的第一活动电极,所述第一活动电极与所述第二轴向平行;

10.如权利要求2所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述第二感测结构包括若干沿第二轴向依次间隔排布的第二活动电极,所述第二活动电极与所述第一轴向平行;

11.一种加速度传感器,其特征在于,包括如权利要求1~10任一项所述的加速度传感器结构,所述加速度传感器还包括顶盖体,所述顶盖体设置在所述活动质量块远离所述基底的一侧。

...

【技术特征摘要】

1.一种加速度传感器结构,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述活动质量块具有相互垂直的第一轴向和第二轴向,所述第一轴向和所述第二轴向的交点构成原点,所述原点为所述活动质量块的质心;在同一所述惯性单元中,所述至少一对惯性组件关于所述原点180°旋转对称;

3.如权利要求2所述的加速度传感器结构,其特征在于,在所述的加速度传感器结构包括四个所述锚点的情况下,四个所述锚点关于所述第一轴向和所述第二轴向对称设置在所述原点外周;

4.如权利要求3所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述第一耦合梁包括一对关于所述第二轴向对称的第一耦合子梁;

5.如权利要求4所述的加速度传感器结构,其特征在于,所述第一耦合子梁具有关于所述第二轴向相对的第一耦合子梁第一端部和第一耦合子梁第二端部;所述第一耦合子梁第一端部与所述活动质量块连接,所述第一耦合子梁第二端部与所述第一感测结构连接;

6.如权利要求4所述的加速度传感器结构,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李诺伦庄瑞芬毛应林朱启发
申请(专利权)人:苏州敏芯微电子技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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