双轴谐振式硅微加速度计

摘要

本实用新型公开了一种基于频率检测原理的双轴谐振式硅微加速度计，由上下两层构成，上层为制作在单晶硅片上的加速度计机械结构，下层为制作在玻璃衬底上的信号引线；加速度计机械结构由质量块、外框架、两对完全相同的谐振器和八个完全相同的一级杠杠放大机构组成；质量块位于结构的中间，一对谐振器上下对称布置在质量块的上下两侧，用于测量沿y轴输入的加速度，另一对谐振器左右对称布置在质量块的左右两侧，用于测量沿x轴输入的加速度，整个结构呈中心对称图形。本实用新型采用四个谐振器，分别位于质量块的上下、左右两侧，可用于检测两个轴的加速度；避免采用了支撑梁支撑，简化了结构，且结构稳定，同时由加速度转换的惯性力有效地传递到谐振器上。

主权项

一种双轴谐振式硅微加速度计，由上下两层构成，上层为制作在单晶硅片上的加速度计机械结构，下层为制作在玻璃衬底上的信号引线，其特征在于：其中加速度计机械结构由质量块(1)、外框架(2)、四个谐振器(3a、3b、3c、3d)、八个一级杠杆放大机构(4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h)、四个刚性杆(7a、7b、7c、7d)和四个导向机构(6a、6b、6c、6d)组成，质量块(1)位于结构的中间，第一、三谐振器(3a、3c)对称布置在质量块(1)的上下两侧，该两个谐振器(3a、3c)的一端与外框架(2)相连，第一谐振器(3a)的另一端与第一导向机构(6a)连接，第三谐振器(3c)的另一端与第三导向机构(6c)连接，第一导向机构(6a)与第一刚性杆(7a)连接，第三导向机构(6c)与第三刚性杆(7c)连接；第一刚性杆(7a)的左右两端与第一、二一级杠杆放大机构(4a、4b)的输出端相连，第三刚性杆(7c)的左右两端与第五、六一级杠杆放大机构(4e、4f)的输出端相连，该第一、二、五、六一级杠杆放大机构(4a、4b、4e、4f)的支点端与外框架(2)相连，且输入端与质量块(1)相连；第二、四谐振器(3b、3d)对称布置在质量块的左右两侧，该两个谐振器(3b、3d)的一端与外框架(2)相连，第二谐振器(3b)的另一端与第二导向机构(6b)连接，第四谐振器(3d)的另一端与第四导向机构(6d)连接，第二导向机构(6b)与第一刚性杆(7b)连接，第四导向机构(6d)与第四刚性杆(7d)连接；第二刚性杆(7b)的左右两端与第三、四一级杠杆放大机构(4c、4d)的输出端相连，第四刚性杆(7d)的左右两端与第七、八一级杠杆放大机构(4g、4h)的输出端相连，该四个一级杠杆放大机构(4c、4d、4g、4h)的支点端与外框架(2)相连，且输入端与质量块(1)相连；外框架(2)通过固定基座(5a、5b、5c、5d)使上层的机械结构部分悬空在下层的玻璃衬底部分之上。