一种微机械振动式电场传感器

摘要

本实用新型公开了一种微机械振动式电场传感器，包括玻璃基座、键合在玻璃基座上的结构层、溅射在玻璃基座上的金电极层；所述结构层包括第一至第十锚点区、第一至第四支撑梁、质量块、第一至第四固定驱动电容极板、第一力放大杠杆、第二力放大杠杆，所述金电极层包括第一至第八电极。本实用新型对应的微机械电场传感器结构简单，通过一级微机械杠杆对静电驱动力进行放大，通过两级回型梁取代典型直梁，交叉耦合小，提高微机械振动式电场传感器的灵敏度。

主权项

一种微机械振动式电场传感器，包括玻璃基座、键合在玻璃基座上的结构层、溅射在玻璃基座上的金电极层；其特征在于，所述结构层包括第一至第十锚点区、第一至第四支撑梁、矩形框架结构的质量块、第一至第四固定驱动电容极板、第一力放大杠杆、第二力放大杠杆，所述金电极层包括第一至第八电极；其中，第一至第八电极均溅射在玻璃基座上，第三电极与第四电极构成差分结构，第一、第五、第六电极位于第三电极的左侧，第二、第七、第八电极位于第三电极的右侧；质量块设置在第三电极与第四电极的正上方且与玻璃基座上表面存有间距，在质量块的前后两侧对称各设置两条支撑梁，各侧的两条支撑梁相对于质量块的横向中心线是对称的，第一至第四支撑梁的外侧分别设有第一至第四锚点区，第五、第七、第八锚点区均位于第三电极的左侧，第六、第九、第十锚点区均位于第三电极的右侧，第一至四支撑梁的一端均与质量块连接，第一支撑梁的另一端与第一锚点区连接、第二支撑梁的另一端与第二锚点区连接，第三支撑梁的另一端与第三锚点区连接、第四支撑梁的另一端与第四锚点区连接；第一力放大杠杆、第二力放大杠杆对称设置在质量块的左右两侧，第一力放大杠杆的一端与质量块的左侧连接，第一力放大杠杆的另一端与第五锚点区连接，第二力放大杠杆的一端与质量块的右侧连接，第二力放大杠杆的另一端与第六锚点区连接，第一力放大杠杆上附着梳齿且分别与第一、第二固定驱动电容极板形成差分电容对，第一、第二固定驱动电容极板依次通过第七、第八锚点区键合在基座上；第二力放大杠杆上附着梳齿且分别与第三、第四固定驱动电容极板形成差分电容对，第三、第四固定驱动电容极板依次通过第九、第十锚点区键合在基座上；第一电极与第五锚点区连接，第二电极与第六锚点区连接，第一、第二电极均为质量块提供电气信号接口，第五电极与第七锚点区连接并为第一固定驱动电容极板提供电气信号接口，第六电极与第八锚点区连接并为第二固定驱动电容极板提供电气信号接口，第七电极与第九锚点区连接并为第三固定驱动电容极板提供电气信号接口，第八电极与第十锚点区连接并为第四固定驱动电容极板提供电气信号接口。