[发明专利]一种硅微电容式二维加速度传感器

摘要

本发明公开了一种硅微电容式二维加速度传感器，包括基底、内惯性质量块、左惯性质量块、右惯性质量块、固定齿枢、固定梳齿和可动梳齿；内惯性质量块通过四根折叠梁悬空设在左惯性质量块和右惯性质量块之间；左后侧和右后侧的固定梳齿、左前侧和右前侧的固定梳齿分别与对应的可动梳齿构成电容器CAy和CBy；后左侧和前左侧的固定梳齿、后右侧和前右侧的固定梳齿分别与对应的可动梳齿构成电容器CBx和CAx。电容器CBx和CAx构成X方向差分电容以检测X方向的加速度；电容器CAy和CBy构成Y方向差分电容以检测Y方向的加速度；X、Y方向的加速度分别由各自的电容器敏感结构所感知，能有效抑制交叉干扰。

主权项

一种硅微电容式二维加速度传感器，其特征在于：包括基底（1）、固定支撑（2）、内惯性质量块（3）、左惯性质量块（4）、右惯性质量块（5）、固定齿枢（6）、固定梳齿（7）、可动梳齿（8）、“U”字形折叠梁（9）、矩形框折叠梁（10）和止挡（11）；所述基底（1）为矩形结构，在其四角处分别设有竖直向上的固定支撑（2），以矩形结构的基底（1）的左右为X轴方向，前后为Y轴方向；在左侧的两个固定支撑（2）之间和右侧的两个固定支撑（2）之间沿Y方向分别设有两个固定齿枢（6），在前侧的两个固定支撑（2）之间和后侧的两个固定支撑（2）之间沿X方向分别设有两个固定齿枢（6）；四个固定支撑（2）的顶部分别固定连接有“U”字形折叠梁（9）和矩形框折叠梁（10）；所述“U”字形折叠梁（9）沿Y轴方向布置、开口向内，“U”字形折叠梁（9）的一端连接在固定支撑（2）上，另一端连接在矩形结构的内惯性质量块（3）的角部，所述内惯性质量块（3）通过其四角上的“U”字形折叠梁（9）悬空连接在基底（1）的中部正上方；所述左惯性质量块（4）设置在内惯性质量块（3）与左侧的固定齿枢（6）之间，左惯性质量块（4）的两端分别与左侧的矩形框折叠梁（10）的一长边中部一体成型，矩形框折叠梁（10）的另一长边中部与对应侧的固定支撑（2）一体成型；所述右惯性质量块（5）设置在内惯性质量块（3）与右侧的固定齿枢（6）之间，右惯性质量块（5）的两端分别与右侧的矩形框折叠梁（10）的一长边中部一体成型，矩形框折叠梁（10）的另一长边中部与对应侧的固定支撑（2）一体成型；所述左惯性质量块（4）和右惯性质量块（5）分别通过其两端的矩形框折叠梁（10）悬空连接在基底（1）的正上方；所述左右两侧的固定齿枢（6）的内侧沿Y轴方向分别均布设有数个伸向内侧的固定梳齿（7），所述左惯性质量块（4）和右惯性质量块（5）的外侧沿Y轴方向均布设有数个伸向外侧的可动梳齿（8）；靠近左后侧和靠近右后侧的固定齿枢（6）上的固定梳齿（7）分别从一侧插入对应侧的可动梳齿（8）内，并与对应侧的可动梳齿（8）交叉分布构成电容器CAy，靠近左前侧和靠近右前侧的固定齿枢（6）上的固定梳齿（7）分别从另一侧插入对应侧的可动梳齿（8）内，并与对应侧的可动梳齿（8）交叉分布构成电容器CBy； 所述前后两侧的固定齿枢（6）的内侧沿X轴方向分别均布设有数个伸向内侧的固定梳齿（7），所述内惯性质量块（3）的前后两侧沿X轴方向分别均布设有数个伸向外侧的可动梳齿（8）；靠近后左侧和靠近前左侧的固定齿枢（6）上的固定梳齿（7）分别从一侧插入对应侧的可动梳齿（8）内，并与对应侧的可动梳齿（8）交叉分布构成电容器CBx；靠近后右侧和靠近前右侧的固定齿枢（6）上的固定梳齿（7）分别从另一侧插入对应侧的可动梳齿（8）内，并与对应侧的可动梳齿（8）交叉分布构成电容器CAx。