[发明专利]具有改进配置的MEMS三轴磁传感器

权利要求书

1.一种MEMS三轴磁传感器设备(51)，所述MEMS三轴磁传感器设备设置有感应结构(2)，所述感应结构包括：

衬底(6)；

外部框架(4)，所述外部框架内部地限定窗口(5)并且弹性地耦合至第一锚定件(7)，所述第一锚定件借助于第一弹性元件(8)相对于所述衬底(6)固定；

可移动结构(10)，所述可移动结构被安排在悬置在所述衬底(6)上方的所述窗口(5)中、借助于第二弹性元件(12)弹性地耦合至所述外部框架(4)并且承载用于流过电流(I)的导电路径(P)；以及

弹性安排(22，24)，所述弹性安排在所述窗口(5)内、操作性地耦合至所述可移动结构(10)，

其中，所述可移动结构(10)由于所述第一弹性元件(8)和所述第二弹性元件(12)以及所述弹性安排(22，24)而被配置成用于执行：响应于源自第一磁场分量(B_x)的洛伦兹力(F_L)的第一感应移动，所述第一磁场分量被定向成平行于限定第一感应轴的第一水平轴(x)；响应于源自第二磁场分量(B_y)的洛伦兹力(F_L)的第二感应移动，所述第二磁场分量被定向成平行于限定第二感应轴的第二水平轴(y)；以及在所述导电路径(P)中存在所述电流(I)的情况下，响应于源自第三磁场分量(B_z)的洛伦兹力(F_L)的第三感应移动，所述第三磁场分量被定向成平行于限定第三感应轴的竖直轴(z)；所述第一感应移动、所述第二感应移动和所述第三感应移动是不同的并且与彼此去耦、并且沿每个感应轴的检测与沿其他感应轴的检测去耦；其中，所述感应结构(2)具有平行于所述第一水平轴(x)的第一对称轴(A)和平行于所述第二水平轴(y)的第二对称轴(A’)，所述第一水平轴(x)和所述第二水平轴(y)限定水平平面(xy)；其中，所述第一感应移动是所述可移动结构(10)绕所述第二对称轴(A’)固定地相对于所述外部框架(4)进行的旋转移动，并且由所述第一弹性元件(8)限定；所述第二感应移动是所述可移动结构(10)绕所述第一对称轴(A)与所述外部框架(4)去耦地进行的旋转移动，并且由所述第二弹性元件(12)和所述弹性安排(22，24)限定；并且第三感应移动是在所述水平平面(xy)内、与绕所述第一对称轴(A)和所述第二对称轴(A’)的所述旋转移动去耦地进行的平移移动，并且由所述弹性安排(22，24)限定。

2.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述第一弹性元件(8)和所述第二弹性元件(12)属于扭转型。

3.根据权利要求1或2所述的传感器设备，其中，所述可移动结构(10)由一组嵌套框架构成，并且所述感应结构(2)进一步包括相对于所述可移动结构(10)的最内侧框架内部地安排的电极框架(20)；所述电极框架(20)耦合至所述弹性安排的第一弹性结构(22)，并且通过所述弹性安排的第二弹性结构(24)进一步弹性地耦合至所述可移动结构(10)。

4.根据权利要求3所述的传感器设备，其中，所述可移动结构(10)通过第三弹性元件(18)弹性地耦合至第二锚定件(17)，所述第二锚定件相对于所述衬底(6)固定并且相对于所述可移动结构(10)的所述最内侧框架内部地安排；并且其中，所述第一弹性结构(22)耦合至所述第二锚定件(17)。

5.根据权利要求4所述的传感器设备，其中，所述电极框架(20)包括第一半框(20a)和第二半框(20b)；并且其中，所述第一弹性结构(22)包括音叉型弹性耦合元件(28)，所述音叉型弹性耦合元件被配置成用于弹性地耦合所述第一半框(20a)和所述第二半框(20b)以响应于源自所述第三磁场分量(B_z)的所述洛伦兹力(F_L)生成相应的反相移动，所述电极框架(20)在所述第三感应移动期间固定地耦合至所述可移动结构(10)。