[发明专利]微机电电容式传感器结构和装置

权利要求书

1.一种微机电结构，其包括电容器元件，所述电容器元件包括：至少一个定子元件和被悬置成相对于所述定子元件、平行于第一方向运动的至少一个转子元件；

所述定子元件和所述转子元件形成至少一个电容器元件，其中，所述电容器元件的电极在垂直于所述第一方向的第二方向上分开一定距离，并且所述电容器元件的电容被设置成根据所述转子元件在所述第一方向上的相对于初始位置的位移而变化，其特征在于，

所述定子元件包括定子梁和从所述定子梁朝向转子梁延伸的多个定子突起，每个定子突起包括：

在所述定子突起的相对的侧的定子侧表面(72a，72b)，每个定子侧表面沿所述第二方向延伸；

在所述定子突起的末端的定子端表面(70a)，其中，所述定子端表面沿所述第一方向延伸；

所述转子元件包括所述转子梁和从所述转子梁朝向所述定子梁延伸的多个转子突起，每个转子突起包括：

在所述转子突起的相对的侧的转子侧表面(68a，68b)，每个转子侧表面沿所述第二方向延伸；

在所述转子突起的末端的转子端表面(66a)，其中，所述转子端表面沿所述第一方向延伸；

在初始位置，所述定子突起和所述转子突起被布置成突起对，使得突起对的突起的端表面(66a，70a)以彼此面对的方式至少部分地交叠，并且突起对的突起的至少一对侧表面(68a，72a)对准到所述第二方向上的直线；

每个突起对形成电容器，该电容器的电容与所述突起对的定子端表面(70a)和转子端表面(66a)之间的交叠成比例，并且因此被设置成根据所述转子的平行于所述第一方向的运动而变化。

2.根据权利要求1所述的微机电结构，其特征在于，对于每个突起对，所述定子端表面(70a)在所述第一方向上的长度与所述转子端表面(66a)在所述第一方向上的长度相等。

3.根据权利要求1所述的微机电结构，其特征在于，对于每个突起对，所述定子端表面(70a)在所述第一方向上的长度与所述转子端表面(66a)在所述第一方向上的长度不同。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的微机电结构，其特征在于，对于每个突起对，所述定子突起的高度等于所述突起对的转子突起的高度。

5.根据权利要求4所述的微机电结构，其特征在于，所述定子突起和所述转子突起的高度(B1)是面对的定子端表面与转子端表面之间的距离的1至4倍。

6.根据权利要求3所述的微机电结构，其特征在于，所述定子端表面或所述转子端表面在所述第一方向上的长度(C1，C1+D1；C2，C2+D2)是面对的定子端表面与转子端表面之间的距离的1至3倍。

7.根据权利要求3所述的微机电结构，其特征在于，所述转子端表面和所述定子端表面在所述第一方向上的长度之间的差(D1；D2)是面对的定子突起和转子突起的侧表面之间的距离的0.5至3.5倍。

8.根据权利要求7所述的微机电结构，其特征在于，两个相邻的转子侧表面之间或两个相邻的定子侧表面之间的距离(E1；E2)是面对的定子端表面与转子端表面之间的距离的1至4倍。

9.根据权利要求1所述的微机电结构，其特征在于，包括至少两个检测元件，每个检测元件包括一个或更多个电容器元件，所述电容器元件的定子元件耦接到相同的电位。

10.根据权利要求9所述的微机电结构，其特征在于，

所述至少两个检测元件中的一个被定位成检测所述转子在平行于所述第一方向的正方向上的位移，并且所述至少两个检测元件中的另一个被定位成检测所述转子在平行于所述第一方向的负方向上的位移，所述负方向与所述正方向相反；

每个检测元件包括一个或更多个电容器元件，其中，所述检测元件中包括的每个电容器元件的定子元件电耦接，以提供用于差分检测的信号。

11.根据权利要求10所述的微机电结构，其特征在于，包括交叉耦接配置的至少四个检测元件。