[实用新型]三轴加速度计

说明书

本实用新型公开了一种三轴加速度计，其包括：基板；固定设置于所述基板上的锚块；固定设置于基板上的第一X轴电极、第二X轴电极、第一Y轴电极、第二Y轴电极、第一Z轴电极和第二Z轴电极；悬置于所述基板上方的框架，其包括相对设置的第一梁柱和第二梁柱，第一梁柱形成第三Z轴电极，第二梁柱形成第四Z轴电极；悬置于所述基板上方的质量块，所述质量块上形成有第三X轴电极和第三Y轴电极；和弹性连接组件，被配置的弹性连接于所述锚块、所述连接梁以及所述质量块上。本实用新型的三轴加速度计只需要一个质量块，就可以实现三个轴的高精度加速度检测，尤其是可以对Z轴提供全差分检测信号，大大的提高了检测精度。

【技术领域】

本实用新型涉及MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)领域，尤其是涉及一种三轴加速度计。

【背景技术】

MEMS加速度计作为一种运动传感器被普遍应用，与常规的加速度计相比，具有体积小、重量轻、功耗小、成本低、可靠性好、易集成、过载能强、可批量生产等优点，现已成为加速度计的主要发展方向之一，可以广泛地运用于航空航天、汽车工业、工业自动化及机器人等领域。

常见的MEMS加速度计的工作原理是基于牛顿的经典力学，一般由敏感质量块、固定支架和检测电路三部分组成。质量块借助于一个或多个弹性元件附于固定支架上，当有外部加速度输入时，敏感质量块在惯性力的作用下发生位移，位移的变化大小和方向与输入加速度的大小和方向有着确定的对应关系，而该位移会引起某些相关物理量(电容、压力、电阻、谐振频率等)发生相应变化，故倘若能通过检测电路将这些物理量的变化转化为容易测量的电学量，比如电压、电流、频率等，就可以测得质量块位移变化的情况，从而间接获取待测加速度的信息。另外，根据测得的加速度，经过一次积分运算可得到敏感质量块的速度，经过二次积分运算就可得到敏感质量块运动的距离。

然而，目前常用的都是利用一个质量块来测量两个轴的加速度，即便有的可以利用一个质量块来测量三个轴的加速度，但是其中对于Z轴的检测精度很低。

因此，有必要提供一种新的改进方案来克服上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种三轴加速度计，其可以提供三个轴的高精度加速度检测。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种三轴加速度计，其包括：基板；固定设置于所述基板上的锚块；固定设置于所述基板上的第一X轴电极、第二X轴电极、第一Y轴电极、第二Y轴电极、第一Z轴电极和第二Z轴电极；悬置于所述基板上方的框架，其包括相对设置的第一梁柱和第二梁柱、连接第一梁柱和第二梁柱的连接梁，第一梁柱形成第三Z轴电极，第二梁柱形成第四Z轴电极，其中第一Z轴电极和第三Z轴电极相对设置以形成第一Z轴电容，第二Z轴电极和第四Z轴电极相对设置以形成第二Z轴电容；悬置于所述基板上方的质量块，所述质量块上形成有第三X轴电极和第三Y轴电极，其中第一X轴电极和第三X轴电极相对设置以形成第一X轴电容，第二X轴电极和第三X轴电极相对设置以形成第二X轴电容，第一Y轴电极和第三Y轴电极相对设置以形成第一Y轴电容，第二Y轴电极和第三Y轴电极相对设置以形成第二Y轴电容；和弹性连接组件，被配置的弹性连接于所述锚块、所述连接梁以及所述质量块上。

在一个优选的实施例中，所述框架、所述质量块、所述弹性连接组件以及所述锚块一起形成质量块电极。