一种基于自谐振技术的硅微二维加速度传感器

摘要

本发明公开了一种基于自谐振技术的硅微二维加速度传感器，包括衬底、筒状结构的固定支撑、苜蓿叶形状的惯性质量块、PN结和谐振微梁；惯性质量块通过四个对称的谐振微梁悬挂于支撑架的中部，并位于衬底的正上方；四个PN结对称设置在衬底上，并分别位于四根谐振微梁的正下方。该传感器在不需要加工高精度光学谐振腔的情况下基于自谐振技术实现谐振微梁的光激振，并通过谐振微梁的差分频率检测实现对加速度的测量；整体呈对称微结构，确保在两个检测方向灵敏度一致；能在有限体积下实现较大的敏感质量；直接输出频率信号，具有高的抗干扰能力和稳定性，处理电路简化；激励源与振动元件之间无机械接触，灵敏度高、精度高。

主权项

一种基于自谐振技术的硅微二维加速度传感器，其特征在于：包括衬底（1）、固定支撑（2）、惯性质量块（3）、PN结（4）和谐振微梁（5）；所述固定支撑（2）为筒状结构，固定支撑（2）的底端固定在衬底（1）上；所述惯性质量块（3）为苜蓿叶形状，惯性质量块（3）通过四周凹腔内分别设置的、呈对称结构的谐振微梁（5）悬挂于固定支撑（2）的中部，并位于衬底（1）的正上方；所述谐振微梁（5）通过固定支撑（2）与衬底（1）欧姆接触；所述PN结（4）为四个，对称设置在衬底（1）上，每个PN结（4）位于一个谐振微梁（5）的正下方，并与谐振微梁（5）对应。