[发明专利]具有单自由端的弯曲梁微谐振式静电计及电荷检测方法

摘要

本发明公开了一种具有单自由端的弯曲梁微谐振式静电计及电荷检测方法。传感器中设有接地电极、基底、谐振子、驱动电极、感应电极、输入电极和锚端。谐振子上所设的两个弯曲梁的两端相互连接构成固定端和检测端；固定端与接地电极连接；检测端通过柔性支撑梁与锚端连接；检测端与输入电极构成平板式输入电容；弯曲梁上平板电极的两侧分别与驱动电极和感应电极构成驱动电容和感应电容。本发明提出了新型的具有单自由端的弯曲梁的设计使谐振器工作在弹性变形模态，基于弹性变形模态提出新型电荷感应机制，具有高灵敏度的优势；并且有效的消除谐振器的非线性影响和降低频率的温漂系数。

主权项

一种具有单自由端的弯曲梁微谐振式静电计，其特征在于设有接地电极、基底、谐振子、驱动电极、感应电极、输入电极和锚端；谐振子上所设的两条弯曲梁的两端相互连接，连接后的两端分别构成固定端和检测端；固定端与接地电极连接；检测端通过柔性支撑梁与锚端连接，实现平行于基底平面且垂直于支撑梁方向的单自由度；检测端与输入电极构成平板式输入电容，待检测电荷从输入电极输入；两条弯曲梁的外圆中部处均设有平板电极；平板电极的两侧分别与驱动电极和感应电极构成驱动电容和感应电容；驱动电容用于加载电信号驱动谐振子进行平面内谐振；感应电容用于感应谐振运动输出谐振电流；接地电极、驱动电极、感应电极、输入电极和锚端均与基底固定连接；基底上设有掏空区域，谐振子悬浮于该掏空区域，由接地电极与锚端提供谐振子的支撑。