[发明专利]一种静电负刚度谐振式加速度计的敏感结构及其使用方法

摘要

本发明公开一种静电负刚度谐振式加速度计的敏感结构及其使用方法，静电负刚度谐振式加速度计的敏感结构包括相邻布置的第一质量块和第二质量块、第一静电驱动部分、第一检测部分、第一敏感部分、第二静电驱动部分、第二检测部分、第二敏感部分、第一至第八固定基座、第一至第八弹性连接梁和质量块弹性连接件。先将两个质量块驱动到驱动模态，在敏感部分加上初始电压，敏感部分会产生静电力，计算出初始静电刚度，并且这时d₁、d₂相对于开始的位置已经发生了变化，当有加速度加在质量块上的时候质量块的位置发生变化导致d₁、d₂再次发生变化，进而导致静电刚度发生改变，谐振频率发生改变，从而达到用谐振频率敏感加速度的目的。

主权项

1.一种静电负刚度谐振式加速度计的敏感结构，其特征在于，包括相邻布置的第一质量块(1a)和第二质量块(1b)、第一静电驱动部分(7a)、第一检测部分(8a)、第一敏感部分、第二静电驱动部分(7b)、第二检测部分(8b)、第二敏感部分、第一固定基座(2a)、第二固定基座(2b)、第三固定基座(2c)、第四固定基座(2d)、第五固定基座(2e)、第六固定基座(2f)、第七固定基座(2g)、第八固定基座(2h)、第一弹性连接梁(3a)、第二弹性连接梁(3b)、第三弹性连接梁(3c)、第四弹性连接梁(3d)、第五弹性连接梁(3e)、第六弹性连接梁(3f)、第七弹性连接梁(3g)、第八弹性连接梁(3h)和质量块弹性连接件(4)，第一静电驱动部分(7a)、第一检测部分(8a)和第一敏感部分设置于第一质量块(1a)上，第二静电驱动部分(7b)、第二检测部分(8b)和第二敏感部分设置于第二质量块(1b)上，第一固定基座(2a)、第二固定基座(2b)、第三固定基座(2c)、第四固定基座(2d)、第五固定基座(2e)、第六固定基座(2f)、第七固定基座(2g)和第八固定基座(2h)固定于衬底上，第一质量块(1a)通过第一弹性连接梁(3a)、第二弹性连接梁(3b)、第五弹性连接梁(3e)、第六弹性连接梁(3f)分别与第一固定基座(2a)第二固定基座(2b)、第五固定基座(2e)、第六固定基座(2f)相连接，第二质量块(1b)通过第三弹性连接梁(3c)、第四弹性连接梁(3d)、第七弹性连接梁(3g)、第八弹性连接梁(3h)分别与第三固定基座(2c)、第四固定基座(2d)、第七固定基座(2g)、第八固定基座(2h)相连接，第一敏感部分包括多个固定梳齿(5)和多个谐振梳齿(6)，多个固定梳齿(5)与衬底固定连接，多个谐振梳齿(6)与第一质量块(1a)固定连接，多个固定梳齿(5)和多个谐振梳齿(6)交替排列，其中谐振梳齿(6a)与相邻两个固定梳齿(5a)之间的距离为d1、d2，且d1和d2不相等，第二敏感部分的结构与第一敏感部分的结构相同，第一质量块(1a)和第二质量块(1b)通过质量块弹性连接件(4)连接。