[发明专利]挠性立柱跷板式双层结构微加速度计

摘要

一种微机电系统技术领域的挠性立柱跷板式双层结构微加速度计。本发明包括检测质量块和定子。定子上分布左一号挠性支撑梁、左二号挠性支撑梁、左三号挠性支撑梁、右一号挠性支撑梁、右二号挠性支撑梁、右三号挠性支撑梁，这些挠性支撑梁是正方柱体，呈环形分布，检测质量块通过这些挠性支撑梁支撑置于定子之上。本发明采用双层金属结构，通过一体化的微加工工艺制作，结构相对简单，工艺可行，并且利用差分电容法检测加速度信号，根据力平衡原理通过静电反馈实现闭环控制，抗冲击性好，灵敏度高，可广泛用于航空航天、汽车工业、工业自动化及机器人等领域，具有广阔的应用前景。

主权项

1、一种挠性立柱跷板式双层结构微加速度计，包括检测质量块(1)和定子(2)，其特征在于：所述定子(2)包括：基底(3)、绝缘层(4)、下公共电极块(5)、外环右检测加矩块(6)、上公共电极块(7)、外环左检测加矩块(8)、外环右一号阻挡柱(9)、外环右二号阻挡柱(10)、外环右三号阻挡柱(11)、外环上阻挡柱(12)、外环左一号阻挡柱(13)、外环左二号阻挡柱(14)、外环左三号阻挡柱(15)、外环下阻挡柱(16)、内环右一号阻挡柱(17)、内环右二号阻挡柱(18)、内环左一号阻挡柱(19)、内环左二号阻挡柱(20)、内环右检测加矩块(21)、内环左检测加矩块(22)、右一号挠性支撑梁(23)、右二号挠性支撑梁(24)、右三号挠性支撑梁(25)、左一号挠性支撑梁(26)、左二号挠性支撑梁(27)、左三号挠性支撑梁(28)、下公共电极联结梁(29)、上公共电极联结梁(30)、中心公共电极(31)、中心阻挡柱(32)；所述检测质量块(1)包括：左侧扇形极板(33)、下外环检测极板(34)、右侧扇形极板(35)、上外环检测极板(36)，左一号极板联结梁(37)、左二号极板联结梁(38)、左三号极板联结梁(39)、右一号极板联结梁(40)、右二号极板联结梁(41)、右三号极板联结梁(42)、中心敏感质量块(43)；以上所述各部件之间的连接关系如下：基底(3)上放置绝缘层(4)，中心公共电极(31)放置于定子(2)的中央，内环右检测加矩块(21)、内环左检测加矩块(22)呈环形放置于中心公共电极(31)的外围，下公共电极块(5)、外环右检测加矩块(6)、上公共电极块(7)、外环左检测加矩块(8)呈环形放置于定子(2)的边缘，下公共电极联结梁(29)联结中心公共电极(31)和下公共电极块(5)，上公共电极联结梁(30)联结中心公共电极(31)和上公共电极块(7)，右一号挠性支撑梁(23)、右二号挠性支撑梁(24)、右三号挠性支撑梁(25)放置于内环右检测加矩块(21)和外环右检测加矩块(6)之间，左一号挠性支撑梁(26)、左二号挠性支撑梁(27)、左三号挠性支撑梁(28)放置于内环左检测加矩块(22)和外环左检测加矩块(8)之间，外环左检测加矩块(8)上分布有外环左一号阻挡柱(13)、外环左二号阻挡柱(14)、外环左三号阻挡柱(15)，外环右检测加矩块(6)上分布有外环右一号阻挡柱(9)、外环右二号阻挡柱(10)、外环右三号阻挡柱(11)，外环下阻挡柱(16)设置在下公共电极块(5)上，上公共电极块(7)上设有外环上阻挡柱(12)，内环左一号阻挡柱(19)、内环左二号阻挡柱(20)设置在内环左检测加矩块(22)上，内环右一号阻挡柱(17)、内环右二号阻挡柱(18)设置在内环右检测加矩块(21)上，中心阻挡柱(32)设置在中心公共电极(3)上；左侧扇形极板(33)、下外环检测极板(34)、右侧扇形极板(35)、上外环检测极板(36)呈一环形放置于中心敏感质量块(43)的外围，左侧扇形极板(33)通过左一号极板联结梁(37)、左二号极板联结梁(38)、左三号极板联结梁(39)与中心敏感质量块(43)相联结，右侧扇形极板(35)通过右一号极板联结梁(40)、右二号极板联结梁(41)、右三号极板联结梁(42)与中心敏感质量块(43)相联结，右一号挠性支撑梁(23)、右二号挠性支撑梁(24)、右三号挠性支撑梁(25)、左一号挠性支撑梁(26)、左二号挠性支撑梁(27)、左三号挠性支撑梁(28)的上端分别与右一号极板联结梁(40)、右二号极板联结梁(41)、右三号极板联结梁(42)、左一号极板联结梁(37)、左二号极板联结梁(38)、左三号极板联结梁(39)相接触。