[发明专利]一种新型硅微谐振加速度计的惯性力放大机构

权利要求书

1.一种硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，其特征在于：包括：质量块支撑梁、质量块、惯性力放大机构、谐振器；

惯性力放大机构，包括：第一级杠杆放大机构(1)、第二级杠杆放大机构(2)；

第一级杠杆放大机构(1)分为对称的两部分，这两部分相对于谐振音叉所在的直线为轴对称分布；

第二级杠杆放大机构(2)分为对称的两部分，这两部分相对于谐振音叉所在的直线为轴对称分布；

第一级杠杆放大机构(1)的每一部分，包括：第一级杠杆输入梁(11)、第一级杠杆臂(12)、第一级杠杆支点梁(14)和第一级杠杆输出梁(13)；

第二级杠杆放大机构(2)的每一部分包括：第二级杠杆输入梁(13)、第二级杠杆臂(21)、第二级杠杆支点梁(22)和第二级杠杆输出梁(23)；第一级杠杆输出梁即为第二级杠杆输入梁；

第一级杠杆臂的一端通过第一级杠杆输入梁连接质量块，第一级杠杆支点梁的一端连接第一级杠杆臂的另一端，第一级杠杆支点梁的另一端连接第一级杠杆臂和第二级杠杆臂之间的锚区；

第二级杠杆臂的一端通过第一级杠杆输出梁连接第一级杠杆臂，第二级杠杆输出梁的一端连接第二级杠杆臂的另一端，第二级杠杆输出梁的另一端连接谐振器的一端，即输入端，谐振器的另一端通过锚区固定；

第二级杠杆支点梁的一端连接第二级杠杆臂，第二级杠杆支点梁的另一端连接第一级杠杆臂和第二级杠杆臂之间的锚区；

第一级杠杆输入梁与第一级杠杆臂的连接点到第一级杠杆支点梁的一端的距离，与第一级杠杆输出梁到第一级杠杆支点梁的一端的距离的比值，作为第一级杠杆的动阻比，第一级杠杆的动阻比至少为3；

第二级杠杆输入梁与第二级杠杆臂的连接点到第二级杠杆支点梁的一端的距离，与第二级杠杆输出梁到第二级杠杆支点梁的一端的距离的比值，作为第二级杠杆的动阻比，第二级杠杆的动阻比至少为4；

质量块支撑梁，位于质量块的两侧，质量块支撑梁包括上下两部分，上下两部分相对于谐振音叉所在的直线为轴对称分布；质量块支撑梁的一端连接质量块，质量块支撑梁的另一端连接位于质量块外部的锚区。

2.根据权利要求1所述的一种硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，其特征在于：所述谐振器，包括：谐振音叉(5)、驱动单元(6)、和检测单元(7)；

所述谐振音叉的一端，即输入端，连接第二级杠杆输出梁的另一端，所述谐振音叉的另一端通过锚区固定；

驱动单元位于谐振音叉中部，用于驱动谐振音叉按工作频率振动；检测单元用于检测谐振音叉频率的变化。

3.根据权利要求1所述的一种硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，其特征在于：所述质量块支撑梁、质量块、惯性力放大机构、谐振器均为硅材质。

4.根据权利要求1所述的一种硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，其特征在于：所述的惯性力放大机构，第一级杠杆输入梁为“几”字型柔性细折叠梁。

5.根据权利要求1所述的一种硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，其特征在于：所述的第一级杠杆臂为刚性直梁，长度1990～2010μm，宽度245～255μm。

6.根据权利要求1所述的一种硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，其特征在于：所述第一级杠杆输出梁为一柔性细长直梁，长度495～505μm，宽度9～11μm。

7.根据权利要求1所述的一种硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，其特征在于：所述的第一级杠杆支点梁为一底部固定并垂直于第一级杠杆臂的柔性细直梁，长度375～385μm，宽度7.3～7.7μm。

8.根据权利要求1所述的一种硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，其特征在于：所述第二级杠杆臂为刚性直梁，长度945～955μm，宽度145～155μm；第二级杠杆支点为一底部固定并垂直于第二级杠杆臂的柔性细直梁，位于第二级杠杆输入梁和二级杠杆输出梁之间，长度145～155μm，宽度7.3～7.7μm。

9.根据权利要求1所述的一种硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，其特征在于：所述的第二级杠杆输出梁为一短直梁，长度95～105μm，宽度7.3～7.7μm，与第二级杠杆臂之间设置有间隙，间隙宽度为18～22μm，对称的两根第二级杠杆输出梁之间设置一根垂直于两根第二级杠杆输出梁的横梁，长度95～105μm，宽度8～12μm。