[发明专利]具有垂直于基底平面沿逆相方向移动的检测质量块的MEMS加速计

说明书

披露了一种传感器。该传感器包括一个基底和至少两个检测质量块。该传感器还包括在该至少两个检测质量块与该基底之间的一个柔性联接器。该至少两个联接的检测质量块响应于该传感器的加速度而垂直于该基底的平面沿逆相方向进行移动。

相关申请的交叉引用

本申请根据美国法典第35卷第119条第(e)款要求于2013年12月23日提交的、题目为“具有垂直于基底平面沿逆相方向移动的检测质量块的MEMS加速计(MEMSACCELEROMETER WITH PROOF MASSES MOVING IN ANTI-PHASE DIRECTION NORMAL TO THEPLANE OF THE SUBSTRATE)”的美国临时专利申请号61/920,246的权益，该申请的内容通过引用以其全部内容结合在此。

技术领域

本发明总体上涉及惯性传感器并且更具体地涉及MEMS加速计。

背景技术

惯性传感器例如加速计被广泛用于运动感测应用。常规地，加速计是由一个悬挂的检测质量块以及用于测量该检测质量块相对于参考系的位移的一个器件组成。总是需要在用于商业应用的加速计的性能和可靠性方面提供改进。典型地，性能是由该传感器的机械和电敏感性所决定的并且可靠性是由(除了许多其他参数之外)为了在该结构的移动部件与其他固定或移动部件偶然发生接触的情况下松开这些移动部件所需要的破出力所决定的。

因此需要一种提供此类惯性传感器的系统和方法。该方法和系统应是容易实施的、成本有效且可适应现有环境的。本发明解决了以上提出的问题。

发明内容

披露了一种传感器。在第一方面，该传感器包括一个基底和至少两个检测质量块。该传感器还包括在该至少两个检测质量块与该基底之间的一个柔性联接器。该至少两个联接的检测质量块响应于加速度而垂直于基底平面沿逆相方向进行移动。

在第二方面，组合式加速计与磁力计包括一个基底和至少两个检测质量块。该组合式加速计与磁力计还包括在这两个检测质量块与该基底之间的一个柔性联接器。这些检测质量块响应于加速度垂直于基底平面沿逆相方向进行移动。该组合式加速计与磁力计还包括一种磁性材料，该磁性材料致使该组合式加速计与磁力计响应于一个磁场绕第一轴线进行旋转。可以分开地感测加速度和磁场，因为它们具有两种不同的感测模式，分别是这些检测质量块的逆相移动以及绕这些检测质量块的第一轴线的倾斜。例如，该组合式加速计与磁力计的多个输出可以是通过使得换能器构型变换来感测区分加速度和磁场所赋予的输出来测量的。

附图说明

图1示出了响应于Z方向上的线性加速度的一个加速计。

图2示出了根据一个实施例的一个单一锚杆加速计。

图3示出了根据一个实施例的一个单一杠杆单一锚杆加速计。

图4示出了根据一个实施例的一个替代的单一杠杆加速计。

图5a示出了根据一个实施例的传感器的构型，该构型是一个电容性惠思通电桥。

图5b示出了根据一个实施例的用于在如图所示的惠思通电桥构型中感测加速度的一个构型。

图5c示出了根据一个实施例的用于在如所示的惠思通电桥构型中感测磁场的一个构型。

图6示出了根据一个实施例的一个加速计，其中是在旋转杠杆上而不是检测质量块上进行电容读出。

图7示出了根据一个实施例的包括这些去倾斜板片的加速计。

图8示出了根据一个实施例的组合式加速计与磁力计传感器。

图9至图12示出了传感器的多个实施例，该传感器包括作为其一部分的一个盖子。

具体实施方式