[实用新型]一种隧道磁阻检测的三轴加速度计装置有效
申请号: | 201922236434.2 | 申请日: | 2019-12-13 |
公开(公告)号: | CN213581020U | 公开(公告)日: | 2021-06-29 |
发明(设计)人: | 张瑞;秦世洋;李孟委;金丽 | 申请(专利权)人: | 中北大学 |
主分类号: | G01P15/105 | 分类号: | G01P15/105 |
代理公司: | 北京惠智天成知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11681 | 代理人: | 刘莹莹 |
地址: | 030051 山*** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 隧道 磁阻 检测 加速度计 装置 | ||
1.一种隧道磁阻检测的三轴加速度计装置,其特征在于,所述三轴加速度计装置包括键合基板、支撑框架、敏感质量块、检测组合梁、隧道磁阻元件;
所述键合基板为方形的框架结构,在键合基板的内周侧处、及中间位置固定设置有隧道磁阻元件,键合基板上方设置所述支撑框架,在支撑框架的中间位置、内四周表面、对应隧道磁阻元件的上方设置所述敏感质量块,所述敏感质量块通过检测组合梁与支撑框架固定连接;
所述敏感质量块、及位于敏感质量块两侧的检测组合梁共同构成矩形体检测结构,所述矩形体检测结构位于三轴加速度计装置整体结构检测方向的轴线方向上,实现高精度的加速度检测;
所述隧道磁阻元件包括第一隧道磁阻元件、第二隧道磁阻元件、第三隧道磁阻元件、第四隧道磁阻元件、第五隧道磁阻元件;
所述键合基板的一面向内凹陷形成凹槽,在凹槽的内周壁的两侧对称固定设置第一隧道磁阻元件、第三隧道磁阻元件,在凹槽的内周壁的另外两侧对称固定设置第二隧道磁阻元件、第四隧道磁阻元件,在凹槽的正中间位置固定设置第五隧道磁阻元件;
所述支撑框架对应所述第一隧道磁阻元件、第二隧道磁阻元件、第三隧道磁阻元件、第四隧道磁阻元件、第五隧道磁阻元件的位置分别开设有第一座槽、第二座槽、第三座槽、第四座槽、第五座槽;
所述敏感质量块包括第一敏感质量块、第二敏感质量块、第三敏感质量块、第四敏感质量块、第五敏感质量块;
所述支撑框架对应所述第一座槽、第二座槽、第三座槽、第四座槽、第五座槽位置分别设置第一敏感质量块、第二敏感质量块、第三敏感质量块、第四敏感质量块、第五敏感质量块;
所述第一敏感质量块两侧通过第一检测组合梁、第二检测组合梁连接至第一座槽内;
所述第二敏感质量块两侧通过第三检测组合梁、第四检测组合梁连接至第二座槽内;
所述第三敏感质量块两侧通过第五检测组合梁、第六检测组合梁连接至第三座槽内;
所述第四敏感质量块两侧通过第七检测组合梁、第八检测组合梁连接至第四座槽内;
所述第五敏感质量块两侧通过第一悬臂梁、第二悬臂梁、第三悬臂梁、第四悬臂梁连接至第五座槽内;
在第一敏感质量块、第二敏感质量块、第三敏感质量块、第四敏感质量块、第五敏感质量块的上方中间位置设置第一检测磁体、第二检测磁体、第三检测磁体、第四检测磁体、第五检测磁体;
所述第一检测磁体、第二检测磁体、第三检测磁体、第四检测磁体、第五检测磁体分别与第一隧道磁阻元件、第二隧道磁阻元件、第三隧道磁阻元件、第四隧道磁阻元件、第五隧道磁阻元件相互对应设置;
所述检测组合梁包括连接块、检测梁;
所述连接块为“T”形结构,并厚度与检测梁、及敏感质量块的厚度一致;
所述检测梁为“细长梁”结构,梁的长度大于宽度,在所述连接块的两侧设置所述检测梁;
第一检测磁体、第二检测磁体、第三检测磁体、第四检测磁体、第五检测磁体都为永磁体、通电线圈、光控磁体;
所述第一悬臂梁、第二悬臂梁、第三悬臂梁(33)、第四悬臂梁为扁平状的悬臂梁结构,梁的宽度大于厚度,并且厚度小于敏感质量块和支撑框架的厚度;
所述隧道磁阻元件为纳米多层膜结构,所述纳米多层膜结构为在半导体材料衬底层上自上而下依次排布为顶电极层、磁性自由层、绝缘层、磁性钉扎层、底电极层。
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