[发明专利]一种三轴电容式加速度计及电子装置有效
申请号: | 201710333977.9 | 申请日: | 2017-05-12 |
公开(公告)号: | CN107037237B | 公开(公告)日: | 2022-06-24 |
发明(设计)人: | 邹波;王辉;刘爽 | 申请(专利权)人: | 深迪半导体(绍兴)有限公司 |
主分类号: | G01P15/125 | 分类号: | G01P15/125 |
代理公司: | 上海剑秋知识产权代理有限公司 31382 | 代理人: | 杨飞 |
地址: | 312030 浙江省绍兴市柯桥区柯桥*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电容 加速度计 电子 装置 | ||
1.一种三轴电容式加速度计,其特征在于,包括:
结构对称设置的第一质量块和第二质量块,其中,所述第一质量块和第二质量块之间通过弹性结构耦合相连,且所述质量块通过与其相应的至少一个固定锚点可动地设置在基底上,用于在对所述三轴电容式加速度计施加一加速度时,产生与该加速度相应的运动;
以及,位于任意一质量块范围内的多个检测区域,其中,任意一检测区域均包括固定结构和可动结构组成的检测电容,且所述质量块复用所述可动结构,以及,所述固定结构固定于所述基底上,用于在对所述三轴电容式加速度计施加一加速度时,产生与该加速度对应的特定电容值变化;并且
所述质量块包括沿第一方向设置的第一Z轴电容检测区域、第二电容检测部分、第三电容检测部分和第二Z轴电容检测区域,其中,所述第二电容检测部分沿第二方向设置有第一X轴电容检测区域、第一Y轴电容检测区域和第二X轴电容检测区域,以及,所述第三电容检测部分沿所述第二方向依次设置有第三X轴电容检测区域、第二Y轴电容检测区域和第四X轴电容检测区域;其中,所述第一方向为所述第一质量块-第二质量块方向,且所述第二方向与所述第一方向相交叉;
位于所述质量块的第二电容检测部分和第三电容检测部分之间设置有弹性连接部;所述质量块对应所述弹性连接部设置有沿所述第二方向排列的第一弹性镂空区域和第二弹性镂空区域;位于所述弹性镂空区域设置有一所述固定锚点,且所述固定锚点通过一沿所述第二方向延伸的第一弹性梁与所述质量块连接,其中,所述第一弹性镂空区域和第二弹性镂空区域的第一弹性梁相对设置;
所述弹性结构包括沿所述第一方向设置的第一子弹性结构和第二子弹性结构,和位于所述第一子弹性结构和第二子弹性结构之间的刚性梁;所述第一子弹性结构包括沿所述第二方向设置的两个第二弹性梁,两个所述第二弹性梁的相对端与所述刚性梁相连,且两个所述第二弹性梁的另一端均与所述第一质量块相连;所述第二子弹性结构包括沿所述第二方向设置的两个第三弹性梁,两个所述第三弹性梁的相对端与所述刚性梁相连,且两个所述第三弹性梁的另一端均与所述第二质量块相连。
2.根据权利要求1所述的三轴电容式加速度计,其特征在于,所述质量块对应所述第一X轴电容检测区域、第二X轴电容检测区域、第三X轴电容检测区域和第四X轴电容检测区域均为镂空区域;
以及,所述X轴电容检测区域包括沿所述第一方向排列的第一可动结构、第一固定结构、第二可动结构和第二固定结构,其中,所述第一可动结构和第一固定结构组成第一X轴检测电容,所述第二可动结构和第二固定结构组成第二X轴检测电容;
其中,在对所述三轴电容式加速度计施加X轴向的加速度时,所述第一X轴检测电容和第二X轴检测电容的容量变化相反。
3.根据权利要求1所述的三轴电容式加速度计,其特征在于,所述质量块对应所述第一Y轴电容检测区域和第二Y轴电容检测区域均为镂空区域;
以及,所述Y轴电容检测区域包括沿所述第一方向排列的第一可动结构、第一固定结构、第二可动结构和第二固定结构,其中,所述第一可动结构和第一固定结构组成第一Y轴检测电容,所述第二可动结构和第二固定结构组成第二Y轴检测电容;
其中,在对所述三轴电容式加速度计施加Y轴向的加速度时,所述第一Y轴检测电容和第二Y轴检测电容的容量变化相反。
4.根据权利要求1所述的三轴电容式加速度计,其特征在于,所述质量块对应所述第一Z轴电容检测区域和第二Z轴电容检测区域均为镂空区域;
以及,所述Z轴电容检测区域包括所述固定结构和环绕所述固定结构的所述可动结构,其中,所述第一Z轴电容检测区域的固定结构和可动结构组成第一Z轴检测电容,和所述第二Z轴电容检测区域的固定结构和可动结构组成第二Z轴检测电容;
其中,在对所述三轴电容式加速度计施加Z轴向的加速度时,所述第一Z轴检测电容和第二Z轴检测电容的容量变化相反。
5.根据权利要求4所述的三轴电容式加速度计,其特征在于,任意一Z轴电容检测区域的所述可动结构和固定结构之间具有高度差。
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