[发明专利]电容式微机械加速度计

说明书

本发明提供了电容式微机械加速度计。电容式微机械加速度计包括具有锚点的基底、设置于基底的一侧且弹性连接于锚点的至少一检测结构对以及和检测结构对间隔设置的检测电极，检测结构对包括分别弹性连接于基底的两个跷跷板结构，跷跷板结构相对于其锚点所在转轴非对称，两个跷跷板结构的非对称部分反向且平行；在检测模态时，两个跷跷板结构分别和检测电极形成的间隔的间距大小变化方向相反。本方案的加速度计受到旋转角加速度噪声影响时，两个跷跷板结构会以对应的锚点为转轴在相同方向旋转倾斜，引起差分电容的共模变化而将影响抵消，从而降低外界转动角加速度噪声或者应力等外界因素对加速度计检测的影响，提升检测精度。

【技术领域】

本发明属于加速度检测技术领域，尤其涉及电容式微机械加速度计。

【背景技术】

在相关技术中，一些微机械加速度计会采用非对称的跷跷板结构进行面内加速度检测和面外加速度检测，然而，面内方向的加速度检测模态和面外方向角加速度作用的运动模态会有重合，面外方向的加速度检测模态和面内方向角加速度作用的运动模态会有重合，使得这种跷跷板结构的加速度计的加速度检测抗外界对应方向的角加速度影响的能力差，影响加速度计检测的准确性。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种电容式微机械加速度计，能够降低外界转动角加速度噪声对加速度计检测的影响，从而提升检测精度。

本发明的技术方案如下：提供一种电容式微机械加速度计，包括具有锚点的基底、设置于所述基底的一侧且弹性连接于所述锚点的至少一检测结构对以及和所述检测结构对间隔设置的检测电极，所述检测结构对包括分别弹性连接于所述基底的两个跷跷板结构，所述跷跷板结构相对于其锚点所在转轴非对称，所述两个跷跷板结构的非对称部分反向且平行；在检测模态时，所述两个跷跷板结构分别和所述检测电极形成的间隔的间距大小变化方向相反；

其中，两个跷跷板结构用于分别接入相反的载波驱动信号；加速度检测结果通过分析所述两个跷跷板结构和所述检测电极之间的差分电容变化以及所述载波驱动信号得到。

进一步地，初始状态时，各所述跷跷板结构和所述检测电极之间的间距相等，各所述跷跷板结构和所述检测电极的正对区域的面积乘以正对区域中心至对应转轴的距离的乘积相等。

进一步地，在垂直于所述跷跷板结构延伸方向的方向上，所述两个跷跷板结构连接的锚点正对；或者，

在垂直于所述跷跷板结构延伸方向的方向上，所述两个跷跷板结构连接的锚点错位，并且，所述两个跷跷板结构的同一端平齐。

进一步地，所述检测电极包括面外电极，所述面外电极和所述跷跷板结构的板面间隔设置并形成对应的面外检测电容。

进一步地，所述检测电极包括一面外电极，所述面外电极和各跷跷板结构分别形成面外检测电容；或者，

所述检测电极包括两面外电极，所述面外电极和各跷跷板结构分别形成面外检测电容，并且，两面外电极分别与同一跷跷板结构的对应转轴的两侧形成相应的面外检测电容。

进一步地，所述电容式微机械加速度计包括两检测结构对，一所述检测结构对的跷跷板结构的长度延伸方向在第一方向，另一所述检测结构对的跷跷板结构的长度延伸方向在第二方向，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

进一步地，两所述检测结构对呈矩形排布，一所述检测结构对的两个跷跷板结构分别设置于所述矩形相对的两侧边上，另一所述检测结构对的两个跷跷板结构分别设置于所述矩形另外相对的两侧边上。

进一步地，所述检测电极包括面内电极，所述面内电极和所述跷跷板结构的侧面间隔设置并形成对应的面内检测电容。

进一步地，所述检测电极包括一面内电极，所述面内电极和各跷跷板结构分别形成面内检测电容；或者，