[发明专利]一种低温漂的谐振式微加速度计等腰直角三角形阵列结构

说明书

本发明涉及谐振式微加速度计，具体是一种低温漂的谐振式微加速度计等腰直角三角形阵列结构。本发明解决了现有谐振式微加速度计在输入的加速度较小时形成测量盲区、制造成本高、成品率低、功能受限的问题。一种低温漂的谐振式微加速度计等腰直角三角形阵列结构，包括三个尺寸相同的单谐振机构微加速度计；三个单谐振机构微加速度计的敏感轴线在同一平面内相交形成等腰直角三角形；所述单谐振机构微加速度计包括质量块和谐振机构；所述谐振机构包括左一大锚块、右一大锚块、左二大锚块、右二大锚块、左一方波状支撑梁、右一方波状支撑梁、左二方波状支撑梁、右二方波状支撑梁、中间锚块。本发明适用于军事导航、深空探测等高精尖领域。

技术领域

本发明涉及谐振式微加速度计，具体是一种低温漂的谐振式微加速度计等腰直角三角形阵列结构。

背景技术

谐振式微加速度计是一种高精度的MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)加速度传感器，其广泛应用于军事导航、深空探测等高精尖领域。在现有技术条件下，谐振式微加速度计普遍采用差分结构(包括两个质量块，且每个质量块上均加工有两个尺寸相同的谐振机构)，差分结构可以在一定程度上降低温漂，但其存在如下问题：其一，当输入的加速度较小时，同一个质量块上的两个谐振机构输出的谐振频率变化量十分接近，由此会产生结构耦合，从而形成测量盲区。其二，差分结构包括两对谐振机构，而加工两对谐振机构需要消耗大量耗材，由此导致制造成本高、成品率低。其三，差分结构无法测量环境温度，由此导致功能受限。基于此，有必要发明一种全新的谐振式微加速度计，以解决现有谐振式微加速度计在输入的加速度较小时形成测量盲区、制造成本高、成品率低、功能受限的问题。

发明内容

本发明为了解决现有谐振式微加速度计在输入的加速度较小时形成测量盲区、制造成本高、成品率低、功能受限的问题，提供了一种低温漂的谐振式微加速度计等腰直角三角形阵列结构。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种低温漂的谐振式微加速度计等腰直角三角形阵列结构，包括三个尺寸相同的单谐振机构微加速度计；三个单谐振机构微加速度计的敏感轴线在同一平面内相交形成等腰直角三角形；

所述单谐振机构微加速度计包括质量块和谐振机构；

所述谐振机构包括左一大锚块、右一大锚块、左二大锚块、右二大锚块、左一方波状支撑梁、右一方波状支撑梁、左二方波状支撑梁、右二方波状支撑梁、中间锚块、左横梁、右横梁、左小锚块、右小锚块、双端固定音叉、左一竖梁、右一竖梁、左二竖梁、右二竖梁、左三竖梁、右三竖梁、左四竖梁、右四竖梁、左梳状微谐振器、右梳状微谐振器；

质量块的左表面中部延伸设置有左凸块；质量块的右表面中部延伸设置有右凸块；质量块的前表面和后表面之间贯通开设有中心腔；左一方波状支撑梁的两端分别与左凸块的上表面和左一大锚块的下表面固定；右一方波状支撑梁的两端分别与右凸块的上表面和右一大锚块的下表面固定；左二方波状支撑梁的两端分别与左凸块的下表面和左二大锚块的上表面固定；右二方波状支撑梁的两端分别与右凸块的下表面和右二大锚块的上表面固定；左一竖梁的两端分别与中心腔的顶面左部和左横梁的上表面左端固定；右一竖梁的两端分别与中心腔的顶面右部和右横梁的上表面右端固定；左二竖梁的两端分别与中间锚块的下表面左部和左横梁的上表面右端固定；右二竖梁的两端分别与中间锚块的下表面右部和右横梁的上表面左端固定；左三竖梁的两端分别与左横梁的下表面右部和双端固定音叉的上固定座的上表面左部固定，且左三竖梁位于左二竖梁的左侧；右三竖梁的两端分别与右横梁的下表面左部和双端固定音叉的上固定座的上表面右部固定，且右三竖梁位于右二竖梁的右侧；左四竖梁的两端分别与左小锚块的下表面中部和双端固定音叉的下固定座的上表面左部固定；右四竖梁的两端分别与右小锚块的下表面中部和双端固定音叉的下固定座的上表面右部固定；左梳状微谐振器的谐振梁垂直固定于双端固定音叉的左叉臂的左表面中部；右梳状微谐振器的谐振梁垂直固定于双端固定音叉的右叉臂的右表面中部；