微机械数字式差频加速度计

摘要

本发明微机械数字式差频加速度计，特点是由半导体衬底、柔性杆、框架结构、检测质量；框架结构上下两侧的共振音叉驱动与感应电极等构成两级自振荡装置。两极共振音叉用来驱动整个结构并且输出信号；在没有受到垂直方向加速度时，一级、二级框架结构会以不同的频率在水平方向作简谐运动，此时系统将输出他们的频率差；当受到垂直方向向上的加速度后，一级框架结构内的检测质量受到压力向下运动，导致整个框架结构质心下移，使得一级框架结构的振动频率增加；同理，二级框架结构质心上升振动频率降低；因此，两极共振音叉驱动整个结构输出频率发生变化；当受到垂直方向向下的加速度后，情况相反。它具有较强的抗干扰能力，检测灵敏度高和精度高；结构紧凑，强度好，使用寿命较长。输出数字信号可直接与数字处理器相连接。

主权项

1、一种微机械数字式差频加速度计，包括：一个半导体衬底(4)；其特征在于：一个一端与半导体衬底连接的一级柔性杆(3)及一个一端与半导体衬底连接的二级柔性杆(5)，这两级柔性杆将支撑一级、二级框架结构平行悬浮于半导体衬底上；两个分别与柔性杆另一端连接的一级框架结构(6)和二级框架结构(7)；在一级框架结构内左右两侧对称排列有柔性杆(8)；在二级框架结构内左右两侧对称排列有柔性杆(9)；在一级框架内与柔性杆相连的一个一级检测质量(10)，一个在二级框架结构内与柔性杆连接的二级检测质量(11)；在一级框架上下两侧的一级共振音叉(12)和二级框架上下两侧的二级共振音叉(13)，两极共振音叉用来驱动整个结构并且输出信号；在没有受到垂直方向加速度时，一级、二级框架结构会以不同的频率在水平方向作简谐运动，此时系统将输出他们的频率差；当受到垂直方向向上的加速度后，一级框架结构内的检测质量受到压力向下运动，导致整个框架结构质心下移，使得一级框架结构的振动频率增加；同理，二级框架结构质心上升振动频率降低；因此，两极共振音叉驱动整个结构输出频率发生变化；反之，当受到垂直方向向下的加速度后，情况相反。