[发明专利]压电振动激励自诊断MEMS加速度计表芯及加速度计

权利要求书

1.一种压电振动激励自诊断MEMS加速度计表芯，其特征在于，所述加速度计表芯包括：上极板、中间极板、下极板和振动台，所述中间极板位于所述上极板和所述下极板正中间，所述中间极板通过一根悬梁连接到固定位置，所述上极板与所述中间极板构成第一电容，所述下极板与所述中间极板构成第二电容，所述第一电容与所述第二电容构成一对差分电容；所述振动台包括反馈层和振动层，所述反馈层位于所述下极板下侧，所述振动层位于所述反馈层下侧；所述反馈层表面引出反馈输出正电极和反馈输出负电极，所述振动层表面引出驱动正电极和驱动负电极。

2.根据权利要求1所述的压电振动激励自诊断MEMS加速度计表芯，其特征在于，所述反馈层和所述振动层均采用低温共烧陶瓷工艺制备。

3.根据权利要求1所述的压电振动激励自诊断MEMS加速度计表芯，其特征在于，所述上极板、所述中间极板和所述下极板的长度相等。

4.根据权利要求1所述的压电振动激励自诊断MEMS加速度计表芯，其特征在于，所述上极板、所述中间极板和所述下极板平行设置。

5.根据权利要求1所述的压电振动激励自诊断MEMS加速度计表芯，其特征在于，所述上极板和所述中间极板正对设置，所述下极板和所述中间极板正对设置，所述上极板和所述下极板正对设置。

6.一种应用于权利要求1-5任意一项所述的压电振动激励自诊断MEMS加速度计表芯的加速度计，其特征在于，所述加速度计包括：表芯、电荷放大器电路、电荷运输电路、电荷积分器电路和振动台闭环驱动电路，所述表芯中间极板的输出端与所述电荷放大器电路的输入端连接，所述电荷放大器电路的输出端与所述电荷运输电路的输入端连接，所述电荷运输电路的输出端与所述电荷积分器电路的输入端连接，所述表芯、所述电荷放大器电路、所述电荷运输电路和所述电荷积分器电路构成负反馈回路；所述表芯的振动台部分与所述振动台闭环驱动电路连接。

7.根据权利要求6所述的压电振动激励自诊断MEMS加速度计，其特征在于，所述电荷放大器电路包括：时钟引脚、第一电荷放大器和第三电容，所述时钟包括第一时钟引脚和第二时钟引脚，所述第一电荷放大器的正极与所述第二时钟引脚连接，所述第一电荷放大器的负极与所述第一时钟引脚连接，所述电容与所述第一电荷放大器并联连接，所述第一时钟引脚与所述第一电荷放大器的输出端连接。

8.根据权利要求6所述的压电振动激励自诊断MEMS加速度计，其特征在于，所述电荷运输电路包括：第四电容和时钟，所述时钟包括第一时钟引脚和第二时钟引脚，所述第四电容的输入端与输出端分别与所述第一时钟引脚和所述第二时钟引脚连接。

9.根据权利要求6所述的压电振动激励自诊断MEMS加速度计，其特征在于，所述电荷积分器电路包括：第一电荷积分器和第五电容，所述第一时钟引脚与所述第一电荷积分器的负极连接，所述第一电荷积分器的正极接地，所述第一电荷积分器与所述第五电容并联连接。

10.根据权利要求6所述的压电振动激励自诊断MEMS加速度计，其特征在于，所述振动台闭环驱动电路包括：第二增益放大器、减法器、乘法器、第二电荷积分器、可变增益放大器和压控振荡器；外部参考电路的输入端分别与所述减法器的输入端和所述压控振荡器输入端连接，所述压控振荡器的输出端与所述乘法器的输入端连接，所述减法器的输出端分别与所述第二电荷积分放大器的输出端连接，所述第二电荷积分放大器的正极接地，所述第二电荷积分放大器的负极与所述振动层连接，所述第二增益放大器的输出端与所述振动层连接，所述第二增益放大器的正极与所述乘法器连接，所述第二增益放大器的负极接地。