[发明专利]一种新型硅微谐振加速度计的惯性力放大机构

摘要

一种新型硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，由两种形式的单级杠杆放大机构组合而成。两级杠杆放大机构分别由杠杆输入梁、杠杆臂、杠杆支点梁和杠杆输出梁组成。第一级杠杆放大机构通过第一级杠杆输入梁与质量块相连，惯性力通过第一级杠杆输入梁施加到刚性杠杆臂上并进行放大。通过具有一定柔性的第一级杠杆支点梁和第一级杠杆输出梁将放大后的惯性力传递到第二级杠杆放大机构上。同样，第二级杠杆放大机构对惯性力进行再次放大后，通过二级杠杆输出梁将最终放大的惯性力施加到谐振器上。本发明通过单级杠杆的有效组合和梁的柔性设计，可有效隔离工作模态和干扰模态，实现惯性力的高效放大，提高加速度计的标度因数和整体性能。

主权项

1.一种硅微谐振加速度计的惯性力放大机构，其特征在于：包括：质量块支撑梁、质量块、惯性力放大机构、谐振器；惯性力放大机构，包括：第一级杠杆放大机构(1)、第二级杠杆放大机构(2)；第一级杠杆放大机构(1)分为对称的两部分，这两部分相对于谐振音叉所在的直线为轴对称分布；第二级杠杆放大机构(2)分为对称的两部分，这两部分相对于谐振音叉所在的直线为轴对称分布；第一级杠杆放大机构(1)的每一部分，包括：第一级杠杆输入梁(11)、第一级杠杆臂(12)、第一级杠杆支点梁(14)和第一级杠杆输出梁(13)；第二级杠杆放大机构(2)的每一部分包括：第二级杠杆输入梁(13)、第二级杠杆臂(21)、第二级杠杆支点梁(22)和第二级杠杆输出梁(23)；第一级杠杆输出梁即为第二级杠杆输入梁；第一级杠杆臂的一端通过第一级杠杆输入梁连接质量块，第一级杠杆支点梁的一端连接第一级杠杆臂的另一端，第一级杠杆支点梁的另一端连接第一级杠杆臂和第二级杠杆臂之间的锚区；第二级杠杆臂的一端通过第一级杠杆输出梁连接第一级杠杆臂，第二级杠杆输出梁的一端连接第二级杠杆臂的另一端，第二级杠杆输出梁的另一端连接谐振器的一端，即输入端，谐振器的另一端通过锚区固定；第二级杠杆支点梁的一端连接第二级杠杆臂，第二级杠杆支点梁的另一端连接第一级杠杆臂和第二级杠杆臂之间的锚区；第一级杠杆输入梁与第一级杠杆臂的连接点到第一级杠杆支点梁的一端的距离，与第一级杠杆输出梁到第一级杠杆支点梁的一端的距离的比值，作为第一级杠杆的动阻比，第一级杠杆的动阻比至少为3；第二级杠杆输入梁与第二级杠杆臂的连接点到第二级杠杆支点梁的一端的距离，与第二级杠杆输出梁到第二级杠杆支点梁的一端的距离的比值，作为第二级杠杆的动阻比，第二级杠杆的动阻比至少为4；质量块支撑梁，位于质量块的两侧，质量块支撑梁包括上下两部分，上下两部分相对于谐振音叉所在的直线为轴对称分布；质量块支撑梁的一端连接质量块，质量块支撑梁的另一端连接位于质量块外部的锚区。