[发明专利]一种三轴电容式加速度计及电子装置

说明书

本发明公开了一种三轴电容式加速度计及电子装置，包括：结构对称设置的第一质量块和第二质量块，第一质量块和第二质量块之间通过弹性结构耦合相连，且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；位于任意一质量块范围内的多个检测区域，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，且质量块复用可动结构，固定结构固定于基底上，用于在对三轴电容式加速度计施加一加速度时，产生与该加速度的特定电容值变化。本发明提供的技术方案，利于三轴电容式加速度计的轻薄化趋势，以及，有效降低加速度计的零点偏差和灵敏度偏差。

技术领域

本发明涉及三轴电容式加速度计技术领域，更为具体的说，涉及一种三轴电容式加速度计及电子装置。

背景技术

基于微机电系统(MEMS，Micro-Electro-Mechanical-System)加工制作的微型加速计因其体积小、成本低、集成性好、性能优良等诸多优点已在工业，医疗，民用，军事等非常广泛的领域得到了越来越多的应用。目前，在各类移动终端、相机、游戏手柄、导航仪等产品的应用中，在一定程度上，已经成为标准配置。在研制过程中，电容式，电阻式，压电式作为检测加速度的方式是主要应用的机理，其中，电容式加速度计因其结构简单，成本低廉，并可在低频范围内拥有较高的灵敏度和线性度等优势，成为最为流行的一类加速度计。但是，现有的三轴电容式加速度计一般都针对不同轴向的电容检测区域分别设置不同的质量块，而质量块的占用面积和重量都较大，不利于三轴电容式加速度计的轻薄化趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种三轴电容式加速度计及电子装置，其电容检测区域均共用第一质量块和第二质量块，以减少质量块的数量，利于三轴电容式加速度计的轻薄化趋势。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种三轴电容式加速度计，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，产生与该加速度的特定电容值变化。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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；