[发明专利]基于负刚度效应的垂直轴硅微谐振式加速度计

权利要求书

1.一种基于负刚度效应的垂直轴硅微谐振式加速度计，其特征在于：该加速度计（100）包括第一外部质量块（101）、设置在第一外部质量块（101）内部且与第一外部质量块（101）相连的第一平面谐振器（103a）、设置在第一外部质量块（101）右方且与第一外部质量块（101）相连的第二外部质量块（102）、设置在第二外部质量块（102）内部且与第二外部质量块（102）相连的第二平面谐振器（103b）；

该加速度计还包括设置在第一质量块（101）和第二质量块（102）外表面且分别与第一质量块（101）和第二质量块（102）连接的上扭杆（105a）和下扭杆（105b），上扭杆（105a）和下扭杆（105b）相对设置；还包括与上扭杆（105a）连接的第一锚点（104a）和与下扭杆（105b）连接的第二锚点（104b）；

第一外部质量块(101）和第二外部质量块（102）外部分别通过上扭杆（105a）、下扭杆（105b）与第一锚点（104a）、第二锚点（104b）连接,使该加速度计悬置在玻璃基座（200）之上；

第一质量块（101）和第二质量块（102）质量不等。

2.根据权利要求1所述的基于负刚度效应的垂直轴硅微谐振式加速度计，其特征在于：

第一左上平面静电梳齿激励器（108a）、第一右上平面静电梳齿激励器（108b）、第一右下平面静电梳齿激励器（108c）、第一左下平面静电梳齿激励器（108d）、第一上平面梳齿电容信号器（109a）、第一下平面梳齿电容信号器（109b）；

该第一谐振器质量块（107）包括相互平行的第一左边线（129a）和第二右边线（129c），分别连接第一左边线（129a）和第二右边线（129c）且相互平行的第三上边线（129b）和第四下边线（129d）；

第一左上支撑梁（106a）、第一右上支撑梁（106b）、第一右下支撑梁（106c）、第一左下支撑梁（106d）分别布置在第一左边线（129a）和第二右边线（129c）外侧且分别与第一左边线（129a）和第二右边线（129c）的两端相连，其中，第一谐振器质量块（107）分别通过第一左上支撑梁（106a）、第一右上支撑梁（106b）、第一右下支撑梁（106c）、第一左下支撑梁（106d）与第一外部质量块（101）相连；

第一左上平面静电梳齿激励器（108a）、第一右上平面静电梳齿激励器（108b）、第一右下平面静电梳齿激励器（108c）、第一左下平面静电梳齿激励器（108d）分别布置在第三上边线（129b）和第四下边线外侧且分别与第三上边线（129b）和第四下边线（129d）的两端连接；

第一上平面梳齿电容信号器（109a）、第一下平面梳齿电容信号器（109b）分别布置在第一谐振器质量块（107）外侧且位于第三上边线（129b）和第四下边线（129d）中间位置；

第二平面谐振器（103b）包括第二谐振器质量块（111）、第二左上支撑梁（110a）、第二右上支撑梁（110b）、第二右下支撑梁（110c）、第二左下支撑梁（110d）、第二左上平面静电梳齿激励器（112a）、第二右上平面静电梳齿激励器（112b）、第二右下平面静电梳齿激励器（112c）、第二左下平面静电梳齿激励器（112d）、第二上平面梳齿电容信号器（113a）、第二下平面梳齿电容信号器（113b）；

该第二谐振器质量块（111）包括相互平行的第五左边线（130a）和第六右边线（130c），分别连接第五左边线（130a）和第六右边线（130c）且相互平行的第七上边线（130b）和第八下边线（130d）；

第二左上支撑梁（110a）、第二右上支撑梁（110b）、第二右下支撑梁（110c）、第二左下支撑梁（110d）分别设置在第五左边线（130a）和第六右边线（130c）外侧且分别与第五左边线（130a）和第六右边线（130c）的两端相连，其中，第二谐振器质量块（111）分别通过第二左上支撑梁（110a）、第二右上支撑梁（110b）、第二右下支撑梁（1106c）、第二左下支撑梁（110d）与第二外部质量块（102）相连；

第二左上平面静电梳齿激励器（112a）、第二右上平面静电梳齿激励器（112b）、第二右下平面静电梳齿激励器（112c）、第二左下平面静电梳齿激励器（112d）分别布置在第七上边线（130b）和第八下边线（130d）外侧且与分别与第七上边线（130b）和第八下边线（130d）两端相连；

第二上平面梳齿电容信号器（113a）、第二下平面梳齿电容信号器（113b）分别布置在第七上边线（130b）和第八下边线（130d）的中间位置。