[发明专利]基于片式集成高精度测温结构的硅振梁加速度计

摘要

本发明公开了一种基于片式集成高精度测温结构的硅振梁加速度计，上层为真空封装盖板，下层为衬底，中层单晶硅上制作有加速度计机械结构；加速度计机械结构包括外框架、质量块、两个刚度调整组件、两个测加速度谐振器、两个测温谐振器和四个一级杠杆放大机构，测加速度谐振器对称布置在质量块的上、下两端，该两个测加速度谐振器的一端与外框架相连，另一通过刚度调整组件与左右对称的一级杠杆放大机构的输出端相连；各一级杠杆放大机构的支点端均与外框架相连，输入端分别与质量块相连；测温谐振器对称布置在质量块的左、右两侧，外框架通过固定基座使机械结构悬空在下层的单晶硅衬底之上。本发明提高了温度补偿的精度，且实时性好、灵敏度高。

主权项

一种基于片式集成高精度测温结构的硅振梁加速度计，其特征在于：由上、中、下三层单晶硅构成，上层单晶硅为布置有信号输入和输出线的加速度计真空封装盖板，下层单晶硅为加速度计的衬底，中层单晶硅上制作有加速度计机械结构，并且加速度计机械结构通过固定基座与下层单晶硅相连；所述加速度计机械结构包括外框架（2）以及位于外框架（2）内的质量块（1）、两个刚度调整组件（3a、3b）、两个测加速度谐振器（4a、4b）、两个测温谐振器（4c、4d）和四个一级杠杆放大机构（5a、5b、5c、5d），其中质量块（1）位于整体结构的中间，第一、二测加速度谐振器（4a、4b）对称布置在质量块（1）的上、下两端，该第一测加速度谐振器（4a）的上端与外框架（2）相连，第一测加速度谐振器（4a）的下端通过第一刚度调整组件（3a）与左右对称的第一、二一级杠杆放大机构（5a、5b）的输出端相连，第二测加速度谐振器（4b）的下端与外框架（2）相连，第二测加速度谐振器（4b）的上端通过第二刚度调整组件（3b）与左右对称的第三、四一级杠杆放大机构（5c、5d）的输出端相连；各个一级杠杆放大机构的支点端均与外框架（2）相连，各个一级杠杆放大机构的输入端分别通过一根对应直梁与质量块（1）相连，质量块（1）通过四根多折梁（7a、7b、7c、7d）与外框架（2）相连；第一、二测温谐振器（4c、4d）对称布置在质量块（1）的左、右两侧，该两个测温谐振器（4c、4d）所在直线与敏感轴向y垂直，各个测温谐振器的两端均与外框架（2）相连；外框架（2）通过十二个与质量块（1）的中心对称的固定基座（6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6j、6k、6m、6n）使加速度计的机械结构部分悬空在下层的单晶硅衬底部分之上。