[实用新型]双轴谐振式硅微加速度计

权利要求书

1.一种双轴谐振式硅微加速度计，由上下两层构成，上层为制作在单晶硅片上的加速度计机械结构，下层为制作在玻璃衬底上的信号引线，其特征在于：其中加速度计机械结构由质量块(1)、外框架(2)、四个谐振器(3a、3b、3c、3d)、八个一级杠杆放大机构(4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h)、四个刚性杆(7a、7b、7c、7d)和四个导向机构(6a、6b、6c、6d)组成，质量块(1)位于结构的中间，第一、三谐振器(3a、3c)对称布置在质量块(1)的上下两侧，该两个谐振器(3a、3c)的一端与外框架(2)相连，第一谐振器(3a)的另一端与第一导向机构(6a)连接，第三谐振器(3c)的另一端与第三导向机构(6c)连接，第一导向机构(6a)与第一刚性杆(7a)连接，第三导向机构(6c)与第三刚性杆(7c)连接；第一刚性杆(7a)的左右两端与第一、二一级杠杆放大机构(4a、4b)的输出端相连，第三刚性杆(7c)的左右两端与第五、六一级杠杆放大机构(4e、4f)的输出端相连，该第一、二、五、六一级杠杆放大机构(4a、4b、4e、4f)的支点端与外框架(2)相连，且输入端与质量块(1)相连；第二、四谐振器(3b、3d)对称布置在质量块的左右两侧，该两个谐振器(3b、3d)的一端与外框架(2)相连，第二谐振器(3b)的另一端与第二导向机构(6b)连接，第四谐振器(3d)的另一端与第四导向机构(6d)连接，第二导向机构(6b)与第一刚性杆(7b)连接，第四导向机构(6d)与第四刚性杆(7d)连接；第二刚性杆(7b)的左右两端与第三、四一级杠杆放大机构(4c、4d)的输出端相连，第四刚性杆(7d)的左右两端与第七、八一级杠杆放大机构(4g、4h)的输出端相连，该四个一级杠杆放大机构(4c、4d、4g、4h)的支点端与外框架(2)相连，且输入端与质量块(1)相连；外框架(2)通过固定基座(5a、5b、5c、5d)使上层的机械结构部分悬空在下层的玻璃衬底部分之上。

2.根据权利要求1所述的双轴谐振式硅微加速度计，其特征在于：八个一级杠杆放大机构(4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h)结构相同，其支点端(12a)和输出端(13a)都采用了细长梁，输入端(11a)采用了轴对称的多折梁结构。

3.根据权利要求1所述的双轴谐振式硅微加速度计，其特征在于：各一级杠杆放大机构(4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h)的输出端(13a)依次通过第一刚性杆(7a)和第一导向机构(6a)与第一谐振器(3a)相连，第一导向机构(6a)的两端与外框架(2)相连。

4.根据权利要求1所述的双轴谐振式硅微加速度计，其特征在于：第一、二、三、 四谐振器(3a、3b、3c、3d)结构相同，即每个谐振器由两根谐振梁(14a、14b)、两个固定驱动电极(15a、15b)、四个固定检测电极(16a、16b、16c、16d)以及活动梳齿(17)组成，两根谐振梁(14a、14b)的中间部分相连，采用双边驱动，即在两根谐振梁(14a、14b)的两侧布置了活动梳齿(17)，在活动梳齿(17)的外侧布置了驱动电极(15a、15b)和内侧布置了四个固定检测电极(16a、16b、16c、16d)，活动梳齿(17)与驱动电极(15a、15b)和固定检测电极(16a、16b、16c、16d)上的固定梳齿对插形成驱动电容和检测电容。