[发明专利]一种闭环微加速度计的敏感结构

说明书

本发明公开一种闭环微加速度计的敏感结构。该敏感结构包括：上电容极板、可动结构和下电容极板，可动结构位于上电容极板与下电容极板之间；可动结构包括边框、悬臂梁和可动质量块；边框包围在可动结构外侧；可动质量块的一侧通过悬臂梁固定于边框上；边框上表面通过第一绝缘层与上电容极板接触，边框下表面通过第二绝缘层与下电容极板接触。通过在上、下极板上分别制作等厚度的二氧化硅层，从而加大极板间的介电常数，改变极板间的等效电容，在相同极板间距和工作电压下提升静电力从而加大量程。

技术领域

本发明涉及惯性力测量领域，特别是涉及一种闭环微加速度计的敏感结构。

背景技术

传统微加速度计提升量程，有如下途径：不断减小上、下极板和可动质量块之间的间距；减小可动质量块质量；加大工作电压。受微纳加工工艺限制，间距和可动质量块质量减小有一定的限制。间距和质量小到一定程度后，成品率将急剧下降。由于上述原因，闭环微加速度计量程受限制，无法适用于大范围的测量使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种闭环微加速度计的敏感结构，以提高微加速度计的量程。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种闭环微加速度计的敏感结构，所述敏感结构包括：上电容极板、可动结构和下电容极板，所述可动结构位于所述上电容极板与所述下电容极板之间；

所述上电容极板的下表面生长有第三绝缘层，所述下电容极板的上表面生长有第四绝缘层，所述第三绝缘层与所述第四绝缘层厚度相等；

所述可动结构包括边框、悬臂梁和可动质量块；所述边框包围在所述可动结构外侧；所述可动质量块的一侧通过所述悬臂梁固定于所述边框上；所述边框上表面通过第一绝缘层与所述上电容极板接触，所述边框下表面通过第二绝缘层与所述下电容极板接触。

可选的，所述敏感结构为经熔融键合构成的自密封体系。

可选的，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层均为二氧化硅材料。

可选的，所述上电容极板、所述可动结构和所述下电容极板的材料均为重掺杂硅材料。

可选的，所述第三绝缘层和所述第四绝缘层均为二氧化硅或氮化硅材料。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明通过改变传统微加速度计敏感结构的整体构造，通过边框代替固定装置，减小敏感结构的体积，且更稳定。通过在上、下极板上分别制作等厚度的二氧化硅层，从而加大极板间的介电常数，改变极板间的等效电容，在极板间距和相同电压下提升静电力从而加大量程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明闭环微加速度计的敏感结构的立体结构图；

图2为本发明闭环微加速度计的敏感结构的爆炸图；

图3为本发明闭环微加速度计的敏感结构的截面图；

图4为传统加速度计的敏感结构的等效简化示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。