[发明专利]一种双轴分体式差分硅微谐振式加速度计

权利要求书

1.一种双轴分体式差分硅微谐振式加速度计，其特征在于：包括上层硅微机械结构和下层玻璃基座，上层硅微机械结构键合在下层玻璃基座上；其中下层玻璃基座上溅射有信号引线，而上层硅微机械结构包括四个上层硅微机械子结构，分别为第一、第二、第三、第四上层硅微机械子结构，第一、第二、第三、第四上层硅微机械子结构按逆时针方向依次排列，并键合在下层玻璃基座上；其中，第一、第四上层硅微机械子结构形成的差分结构构成第一组加速度测量模块，第二、第三上层硅微机械子结构形成的差分结构构成第二组加速度测量模块，且所述第一组加速度测量模块测量的加速度与第二组加速度测量模块测量的加速度相互垂直。

2.根据权利要求1所述的双轴分体式差分硅微谐振式加速度计，其特征在于：第二上层硅微机械子结构与第三上层硅微机械子结构关于上层硅微机械结构中心水平轴完全对称；而第一上层硅微机械子结构顺时针旋转180度后与第四上层硅微机械子结构关于上层硅微机械结构中心水平轴完全对称。

3.根据权利要求2所述的双轴分体式差分硅微谐振式加速度计，其特征在于：所述上层硅微机械子结构包括质量块、质量块锚区、质量块支撑梁、以及谐振器子结构；所述质量块通过质量块支撑梁与质量块锚区相连接，所述谐振器子结构设置于质量块中部。

4.根据权利要求3所述的双轴分体式差分硅微谐振式加速度计上层硅微机械子结构，其特征在于：所述质量块为中空的十字形块状结构，所述质量块锚区、质量块支撑梁的个数分别为4个，所述质量块锚区分别设置于质量块的四个顶角位置，且通过质量块支撑梁使质量块锚区与质量块相互连接，且所述质量块支撑梁分为两组，其中一组质量块支撑梁安装在质量块的一侧，而另一组安装在质量块的另一侧，且该两组质量块支撑梁关于质量块水平中心轴对称。

5.根据权利要求4所述的双轴分体式差分硅微谐振式加速度计，其特征在于：所述谐振器子结构包括两个一级杠杆放大机构和一个音叉谐振器；

所述一级杠杆放大机构包括输入梁、杠杆臂、支点梁、输出梁和杠杆锚区，其中，支点梁和输出梁分别设置在杠杆臂的同一端，而杠杆臂的另一端设置输入梁，且所述输入梁与输出梁分别位于杠杆臂的两侧，同时所述支点梁处于输入梁与输出梁之间，所述支点梁与杠杆锚区相连；两个一级杠杆放大机构分别通过输入梁与质量块连接，两个一级杠杆放大机构位于同一条直线上且两个一级杠杆放大机构对称设置，而输出梁与音叉谐振器的第一连接块相连；

所述音叉谐振器包括谐振器锚区、谐振器锚区连接梁、谐振器端部、谐振器第一连接块、谐振器第二连接块、驱动固定梳齿、驱动电极、检测固定梳齿、检测电极、可动梳齿、梳齿架以及两根谐振梁；两根谐振梁平行排列，且两根谐振梁的一端连接到第一连接块的一端，而第一连接块的另一端连接到两个一级杠杆放大机构的输出梁上，同时两根谐振梁的另一端连接到第二连接块的一端，而第二连接块的另一端与谐振器端部相接；所述两个谐振梁的外侧均设置有梳齿架，而可动梳齿分别附加在梳齿架上，检测固定梳齿分别附加在检测电极上，驱动固定梳齿别附加在驱动电极上，且可动梳齿分别与驱动固定梳齿、检测固定梳齿形成电容器。

6.根据权利要求5所述的双轴分体式差分硅微谐振式加速度计，其特征在于：所述支撑梁采用折叠梁形式，一端与质量块相接，另一端与质量块锚区相接；且所述支撑梁的形变方向与谐振梁振动方向相垂直。