[发明专利]MEMS转动加速度传感器及转动加速度测量装置

权利要求书

1.一种MEMS转动加速度传感器，其特征在于，包括壳体、第一质量块、第二质量块、第一连接杆、第一弹性连接件、第二弹性连接件、第一固定电容极板、第二固定电容极板、第一可动电容极板、第二可动电容极板、第一电荷放大电路以及第二电荷放大电路，所述第一质量块与所述第二质量块刚性连接后与所述第一连接杆的一端固定连接，所述第一连接杆的另一端固定连接于所述壳体上，所述第一弹性连接件分别与所述壳体和所述第一质量块连接，所述第二弹性连接件分别与所述壳体和所述第二质量块连接，所述第一可动电容极板设置于所述第一质量块上随所述第一质量块转动，所述第二可动电容极板设置于所述第二质量块上随所述第二质量块转动，所述第一固定电容极板与所述壳体固定连接，所述第一固定电容极板与所述第一可动电容极板组成第一可变电容器，所述第二固定电容极板与所述壳体固定连接，所述第二固定电容极板与所述第二可动电容极板组成第二可变电容器，所述第一电荷放大电路与所述第一可变电容器耦合，所述第二电荷放大电路与所述第二可变电容器耦合，所述第一电荷放大电路与所述第二电荷放大电路用于与处理器耦合，以使所述处理器根据第一电荷放大电路和所述第二电荷放大电路输出的电压判断所述MEMS转动加速度传感器是否处于转动状态；

其中，所述第一质量块和所述第二质量块以所述第一连接杆为圆心发生转动，或所述第一质量块和所述第二质量块以所述第一连接杆的一端为圆心发生转动。

2.根据权利要求1所述的MEMS转动加速度传感器，其特征在于，所述MEMS转动加速度传感器还包括差分采样电路，所述差分采样电路分别与所述第一电荷放大电路的输出端和所述第二电荷放大电路的输出端耦合，所述差分采样电路用于提取所述第一电荷放大电路和所述第二电荷放大电路输出的电压信号，以使所述MEMS转动加速度传感器的输出电压与转动加速度成正比。

3.根据权利要求2所述的MEMS转动加速度传感器，其特征在于，所述MEMS转动加速度传感器还包括第一PID反馈电路和第二PID反馈电路，所述第一PID反馈电路的输入端与所述第一电荷放大电路的输出端耦合，所述第一PID反馈电路的输出端与所述第一可变电容器的输出端耦合，所述第一PID反馈电路用于调节所述第一可变电容器的电荷输出，所述第二PID反馈电路的输入端与所述第二电荷放大电路的输出端耦合，所述第二PID反馈电路的输出端与所述第二可变电容器的输出端耦合，所述第二PID反馈电路用于调节所述第二可变电容器的电荷输出。

4.根据权利要求3所述的MEMS转动加速度传感器，其特征在于，所述MEMS转动加速度传感器还包括第一电容开关和第二电容开关，所述第一电荷放大电路的输入端和所述第一可变电容器的输出端通过所述第一电容开关耦合，所述第二电荷放大电路的输入端和所述第二可变电容器的输出端通过所述第二电容开关耦合。

5.根据权利要求4所述的MEMS转动加速度传感器，其特征在于，所述MEMS转动加速度传感器还包括第三电容开关和第四电容开关，所述第一PID反馈电路的输出端与所述第一可变电容器的输出端通过所述第三电容开关耦合，所述第二PID反馈电路的输出端与所述第二可变电容器的输出端通过所述第四电容开关耦合。

6.根据权利要求5所述的MEMS转动加速度传感器，其特征在于，所述第一电容开关、所述第二电容开关、所述第三电容开关以及所述第四电容开关内均设置有晶振，所述晶振用于当采样电压信号时，导通所述第一电容开关和所述第二电容开关并闭合所述第三电容开关和所述第四电容开关，当反馈调节时，闭合所述第一电容开关和所述第二电容开关并导通所述第三电容开关和所述第四电容开关。

7.根据权利要求1所述的MEMS转动加速度传感器，其特征在于，所述MEMS转动加速度传感器还包括第二连接杆，所述第一质量块和所述第二质量块通过所述第二连接杆刚性连接。

8.根据权利要求1所述的MEMS转动加速度传感器，其特征在于，所述第一弹性连接件为弹簧，所述第二弹性连接件为弹簧。