[发明专利]石英谐振式MEMS磁场传感器

权利要求书

1.石英谐振式MEMS磁场传感器，其特征在于，包括石英音叉、载流弹性支撑梁、振荡电路以及频率计；石英音叉的两端分别固定在一个载流弹性支撑梁上；振荡电路与石英音叉上的电极相连，振荡电路用于激励石英音叉产生谐振；频率计用于检测振荡电路输出的频率信号；载流弹性支撑梁受磁场作用产生的安培力传递到石英音叉上使石英音叉轴向受力，从而引起石英音叉谐振频率的变化，使用频率计检测石英音叉的频率变化量以检测出磁场；

所述石英音叉包括两个振梁；音叉振梁具有四个面，并设置有四个电极，其中两个为正电极、另外两个为负电极，正负电极间隔设置；以应力接近为零的两个位置为分界点，将音叉振梁分为三部分，每一个电极沿振梁长度方向同样包括依次相连接的三个部分，音叉振梁的三个部分与电极的三个部分相对应；同时，每个电极的三个部分分别位于振梁上相邻的三个面上。

2.如权利要求1所述的石英谐振式MEMS磁场传感器，其特征在于，两个载流弹性支撑梁相互平行，载流弹性支撑梁的两端均安装在框架上，石英音叉的长度方向与载流弹性支撑梁的长度方向垂直。

3.如权利要求1所述的石英谐振式MEMS磁场传感器，其特征在于，所述石英音叉使用Z切的石英基片制作而成。

4.如权利要求1所述的石英谐振式MEMS磁场传感器，其特征在于，假设音叉振梁的长度为L，则应力接近为零的两个位置分别为0.22L处和0.76L处。

5.如权利要求1所述的石英谐振式MEMS磁场传感器，其特征在于，各电极两端引出有焊盘，用于与振荡电路连接。

6.如权利要求1所述的石英谐振式MEMS磁场传感器，其特征在于，载流弹性支撑梁的表面沿长度方向镀有金属电流导体，工作状态下，沿两个载流弹性支撑梁长度方向流过大小相等但方向相反的电流。

7.如权利要求6所述的石英谐振式MEMS磁场传感器，其特征在于，由电流发生模块提供电流。

8.如权利要求7所述的石英谐振式MEMS磁场传感器，其特征在于，金属电流导体引出有电流输入焊盘，用于与电流发生模块连接，电流输入焊盘安装在框架上。