[发明专利]一种静电刚度式硅微谐振加速度传感器芯片

摘要

本发明提供了一种静电刚度式硅微谐振加速度传感器芯片。传感器芯片包括两个固支振梁、驱动梳齿电容固定极板、检测平行板电容固定极板、一个质量块。质量块位于两个固支振梁之间。固支振梁上的一组平行极板与质量块上的一组平行极板构成平行板电容用于给固支振梁引入静电刚度，固支振梁上的另一组平行极板与检测平行板电容固定极板构成检测平行板电容。在工作时，固支振梁双边驱动并通过检测平行板电容、驱动电路形成闭环谐振，固支振梁与质量块之间的平行板电容极板间施加直流偏置电压后给固支振梁引入一个附加静电刚度。当有加速度作用时，质量块发生位移导致一个固支振梁的静电刚度增加，谐振频率减小，另一个固支振梁静电刚度减小，谐振频率增加，两个固支振梁谐振频率差与加速度大小成正比。传感器输出为两个固支振梁的频率差，具有抗干扰能力强、精度高、使用方便等特点。

主权项

一种静电刚度式硅微谐振加速度传感器芯片，其特征在于：所述传感器芯片包括两个固支振梁、驱动梳齿电容固定极板、检测平行板电容固定极板、一个质量块；所述质量块位于所述两个固支振梁之间；所述固支振梁上的一组平行极板与质量块上的一组平行极板构成平行板电容用于给固支振梁引入静电刚度，所述固支振梁上的另一组平行极板与检测平行板电容固定极板构成检测平行板电容；所述驱动梳齿电容固定极板沿固支振梁轴线对称分布；所述检测平行板电容固定极板与所述质量块上平行极板沿所述传感器芯片的中心线对称分布。