[发明专利]微机械开放气流式平面双轴角速度传感器

摘要

本发明涉及一种微机械开放气流式平面双轴角速度传感器，由开放式平面双轴角速度芯片、PCB电路板、底座、外壳、缓冲硅胶片、引线组成，该开放式平面双轴角速度芯片包括上盖板、上硅板、下硅板和底板，通过层状的角速度芯片结构形成开放式的气流网络结构，气流网络包括压电陶瓷振子下面的泵腔、入口敏感室和出口敏感室；入口敏感室和出口敏感室的宽度相同；两对平行热线分别设置在入口敏感室和出口敏感室，分别与两个正交的射流敏感体进行热量交换，彼此独立，互不影响，不仅敏感的角速度稳定性好，而且能同时测量敏感轴平行于角速度芯片表面的两个正交(x、y)方向的角速度，双轴一体。

主权项

1.一种微机械开放式平面双轴角速度传感器，其特征在于，由开放式平面双轴角速度芯片、PCB电路板、底座、外壳、缓冲硅胶片、引线组成，缓冲硅胶片、开放式平面双轴角速度芯片和与其实现电气连接的PCB电路板依次装在底座上，扣上外壳密封，电源和信号经底座上玻璃灌装的引线引出，该开放式平面双轴角速度芯片包括上盖板、上硅板、下硅板和底板，其中：上盖板设有第一孔，该第一孔上设有压电陶瓷振子；上硅板在与上盖板对应的位置设有同样尺寸的第二孔，并设有分别作为上入口通道和上出口通道的两个长孔，上入口通道的长度方向与上出口通道的长度方向垂直；上入口通道在靠近第二孔的一侧收窄并与第二孔相通，形成上合流孔；上入口通道与上出口通道相通，形成导流孔；下硅板设有与上入口通道和上出口通道同样尺寸的两个长孔，分别为下入口通道和下出口通道，下入口通道不与下出口通道相通，下出口通道在与上合流孔相对应的位置收窄形成下合流孔；在下入口通道两端的下硅板表面设有敏感y方向角速度的一对平行热线，在下出口通道的下硅板表面设有敏感x方向角速度的一对平行热线；底板开有两个进口和一个出口，两个进口与下入口通道的两端对应，出口与下出口通道的末端对应；上盖板、上硅板、下硅板和底板合围形成气流网络，包括压电陶瓷振子下面的泵腔，以及由上入口通道、上出口通道、下入口通道、下出口通道合围而成的入口敏感室和出口敏感室，泵腔在与入口敏感室的相接处形成腔口，入口敏感室的上合流孔、下合流孔形成合流口，上硅板的导流孔的横截面积大于该腔口的横截面积但小于该合流口的横截面积；PCB电路板设有电源、压电泵驱动电路和两个惠斯登电桥，压电泵驱动电路向上盖板上的压电陶瓷振子提供激励电压，下硅板上的一对平行热线分别作为惠斯登电桥的两个臂。