基于微梁检测结构的双轴MEMS面内高g传感器

摘要

本发明涉及一种能够实现水平向加速度测量的基于微梁检测结构的双轴MEMS面内高g传感器，包括硅基支撑框架和四个敏感结构，硅基支撑框架包括硅基边框和固连于硅基边框表面的中心处锚块；四个敏感结构均匀分布在中心处锚块四周，同一轴向的四个压敏电阻构成一个惠斯通全桥。本发明通过2个不同的单元，即X,Y两个方向相互独立的检测单元，可以分别检测X,Y两个方向，从而实现水平面内高g值加速度信号的测量。结构合理、简单，且加工工艺简单，横向灵敏度小，易于集成，具有良好的灵敏度和抗高过载能力，适用于测量高g值的冲击加速度。

主权项

一种基于微梁检测结构的双轴MEMS面内高g传感器，其特征在于：包括硅基支撑框架和四个敏感结构，硅基支撑框架包括硅基边框（13）和固连于硅基边框（13）表面的中心处锚块（14）；四个敏感结构是X‑1敏感结构（1）、X‑2敏感结构（2）、Y‑1敏感结构（3）、Y‑2敏感结构（4），均匀分布在中心处锚块四周，X‑1敏感结构（1）和X‑2敏感结构（2）在X轴方向上，Y‑1敏感结构（3）、Y‑2敏感结构（4）在Y轴方向上；任意一个敏感结构包括一个质量块（18）和四个悬臂梁，这四个悬臂梁分别是质量块一侧的独立支撑梁（15）以及另一侧的中间主梁和两个与中间主梁平行的检测微梁（17）；质量块(18)一侧通过独立支撑梁(15)与中心处锚块（14）固定，另一侧通过中间主梁(16)和两个检测微梁(17)与硅基边框（13）固定；独立支撑梁（15）与中间主梁（16）沿质量块中心线设置，两个检测微梁（17）以质量块中心线为对称轴设置；两个检测微梁(17)内侧分别设有压敏电阻；X‑1敏感结构（1）上的第一压敏电阻（11）和第二压敏电阻（12）以及X‑2敏感结构（2）上的第三压敏电阻（9）和第四压敏电阻（10），构成第一惠斯通全桥；Y‑1敏感结构（3）上的第五压敏电阻（5）和第六压敏电阻（6）以及Y‑2敏感结构（4）上的第七压敏电阻（7）和第八压敏电阻（8），构成第二惠斯通全桥。