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一种谐振式微加速度计的制作方法
一种谐振式微加速度计的制作方法
本发明的一种谐振式微加速度计，包括基底层和结构层，结构层包括音叉谐振单元、连接块、驱动电极、检测电极、惯性单元和耦合电容。音叉谐振单元包括音叉振梁和振梁电极，音叉振梁悬空，[0014]本发明的有益效果:1、本发明采用的音叉振梁一端固定，一端由弹性的支撑梁支撑，对振梁上的残余应力进行了释放，避免了翘曲与扭曲变形；2、在振梁工作过程中，始终受到静电力作用下的轴向拉力，不存在拉、压应力转化，避免了残余应力的影响；3、输入惯性力通过耦合电容加载到音叉振梁上，传递过程中无其它机械结构变形，减少了能量损失，提高了力转换效率，保证了能量传递精度；4、本振梁的振动频率与转换电容器的力传递倍数受到惯性块与音叉振梁间的电压影响，因此可以通过调节电压实现频率、灵敏度及量程的调节，提高了结构设计的灵活性；5、所述加速度计的残余应力与工艺误差依赖性小，灵敏度可调节，且制造难度低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例的谐振式微加速度计剖视图；
[0016]图2为本谐振式微加速度计的结构层示意图；
[0017]图3为图2所示的结构层中音叉谐振单元及连接块结构示意图；
[0018]图4为图2所示的结构层中惯性单元结构示意图；
[0019]图5为f禹合电各f禹合关系不意图；
[0020]图6、图7分别为左右折叠梁结构示意图。
[0021]图中标号说明:基底层1，锚点2，结构层3，音叉谐振器31，音叉振梁311，锚点312，振梁电极313，连接块32，连接块电极321，支撑梁322，锚点323，驱动电极33，检测电极34，惯性单元35，惯性块351，折叠梁352，锚点353，电极4，耦合电容5，电容极板51，电容极板52。
【具体实施方式】
[0022]下面结合本发明的谐振式微加速度计的实施例及其附图对本发明做进一步详述。
[0023]如图1、图2及图3所示，本发明实施例的一种谐振式微加速度计，包括基底层I和结构层3，基底层可以采用玻璃基底，结构层设置功能单元，结构层和基底层通过锚点2相连接，在基底层上还设置有电极4。为了实现加速度传感功能，在结构层3上设置有音叉谐振单元31、连接块32、驱动电极33、检测电极34、惯性单元35和耦合电容5。音叉谐振单元31具体包括音叉振梁311和振梁电极313，音叉振梁悬空，一端通过锚点312与基底I固定连接，另一端为自由端，振梁电极与音叉振梁固定连接。音叉谐振单元的作用在于通过一定的驱动力以一定频率谐振，当装置处于加速度非零的环境中时谐振器以频率响应所受惯性力的大小进而反应加速度大小。其工作原理如下:音叉振梁由两根平行的矩形截面梁组成，振梁的中部有沿垂直于轴线方向向外伸展的梳齿状电极，称作振梁电极。同时还存在一组与振梁电极耦合的驱动电极。当振梁电极和驱动电极同时连接静电电源时，驱动电极与振梁电极由于静电力而产生相互，驱使与振梁电极固定连接的音叉振梁轴向震动。为了使音叉振梁的振动稳定持续，上述连接块32的详细结构如连接块电极321，所述连接块电极321悬空并与音叉振梁的自由端固定连接；上述检测电极34与振梁电极耦合连接，其中检测电极34根据音叉振梁的震动频率输出相应的频率信号，其原理在于在音叉振梁的振动路径上某一位置与振梁电极耦合；惯性