【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于傳感器，具體涉及一種加速度傳感器。
技術(shù)介紹
1、加速度傳感器包括用于檢測(cè)加速度的一個(gè)或多個(gè)檢驗(yàn)質(zhì)量塊。例如，一些加速度傳感器包括檢驗(yàn)質(zhì)量塊，被配置為在平面內(nèi)移動(dòng)以檢測(cè)檢驗(yàn)質(zhì)量塊的平面中的加速度，并且所述檢驗(yàn)質(zhì)量塊被配置為移出平面以檢測(cè)垂直于檢驗(yàn)質(zhì)量塊平面的加速度。可以使用耦合到檢驗(yàn)質(zhì)量塊的電容傳感器來(lái)檢測(cè)加速度。
2、目前加速度傳感器在檢測(cè)面內(nèi)加速度和面外加速度時(shí)，面內(nèi)檢測(cè)結(jié)構(gòu)和面外檢測(cè)結(jié)構(gòu)分別固定于基底，從而使得加速度傳感器的整體結(jié)構(gòu)受應(yīng)力等因素影響較大，不利于提高加速度傳感器的抗干擾能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一，提供一種加速度傳感器的新技術(shù)方案。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種加速度傳感器，包括：
3、第一加速度檢測(cè)單元，所述第一加速度檢測(cè)單元用于檢測(cè)沿面外z軸方向的加速度；第一加速度檢測(cè)單元包括第一蹺蹺板單元和第二蹺蹺板單元，所述第一蹺蹺板單元與所述第二蹺蹺板單元相對(duì)設(shè)置，且兩者圍合構(gòu)成環(huán)形結(jié)構(gòu)；
4、第二加速度檢測(cè)單元，所述第二加速度檢測(cè)單元用于檢測(cè)沿面內(nèi)x軸方向和/或面內(nèi)y軸方向的加速度；所述環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)繞于所述第二加速度檢測(cè)單元的外側(cè)；
5、基底、連接臂和第一錨點(diǎn)，第一錨點(diǎn)位于所述基底的中部，所述連接臂通過(guò)所述第一錨點(diǎn)固定于所述基底；所述連接臂位于所述第一加速度檢測(cè)單元和所述第二加速度檢測(cè)單元之間；
6、第一彈性件和第二彈性件，
7、所述面外z軸方向、所述面內(nèi)x軸方向以及所述面內(nèi)y軸方向兩兩相互垂直。
8、可選地，所述第一加速度檢測(cè)單元還包括面外位移檢測(cè)單元；
9、所述連接臂靠近所述第二加速度檢測(cè)單元一側(cè)的中部固定于所述第一錨點(diǎn)；
10、所述第一蹺蹺板單元與所述連接臂的第一端彈性連接，所述第二蹺蹺板單元與所述連接臂的第二端彈性連接；所述第一蹺蹺板單元和所述第二蹺蹺板單元分別沿加速度傳感器的對(duì)稱軸對(duì)稱分布；所述第一蹺蹺板單元在所述對(duì)稱軸的兩側(cè)分別形成兩個(gè)第一蹺蹺板結(jié)構(gòu)，且兩個(gè)第一蹺蹺板結(jié)構(gòu)均沿第一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；所述第二蹺蹺板單元在所述對(duì)稱軸的兩側(cè)分別形成兩個(gè)第二蹺蹺板結(jié)構(gòu)，且兩個(gè)第二蹺蹺板結(jié)構(gòu)均沿第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；所述第一轉(zhuǎn)軸與所述第二轉(zhuǎn)軸平行設(shè)置，且所述第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸均垂直于所述對(duì)稱軸；
11、所述第一蹺蹺板單元和所述第二蹺蹺板單元上均設(shè)置有所述面外位移檢測(cè)單元。
12、可選地，所述第一蹺蹺板單元的外側(cè)設(shè)置有第一凹槽，所述第二蹺蹺板單元的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第二凹槽，部分所述第一蹺蹺板單元嵌設(shè)于所述第二凹槽內(nèi)且部分所述第二蹺蹺板單元嵌設(shè)于所述第一凹槽內(nèi)以形成嵌套結(jié)構(gòu)，所述嵌套結(jié)構(gòu)位于所述第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸之間。
13、可選地，加速度傳感器還包括第一檢測(cè)質(zhì)量塊和第二檢測(cè)質(zhì)量塊；
14、每個(gè)所述第一蹺蹺板結(jié)構(gòu)均包括第一子轉(zhuǎn)動(dòng)部和第二子轉(zhuǎn)動(dòng)部，所述第一子轉(zhuǎn)動(dòng)部和第二子轉(zhuǎn)動(dòng)部分別位于所述第一轉(zhuǎn)軸的相對(duì)兩側(cè)，且所述第二子轉(zhuǎn)動(dòng)部的外側(cè)設(shè)置有第一凹槽；每個(gè)所述第二蹺蹺板結(jié)構(gòu)均包括第三子轉(zhuǎn)動(dòng)部和第四子轉(zhuǎn)動(dòng)部，所述第三子轉(zhuǎn)動(dòng)部和第四子轉(zhuǎn)動(dòng)部分別位于所述第二轉(zhuǎn)軸的相對(duì)兩側(cè)，且所述第三子轉(zhuǎn)動(dòng)部的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第二凹槽；
15、所述第一檢測(cè)質(zhì)量塊位于所述第一子轉(zhuǎn)動(dòng)部，所述第二檢測(cè)質(zhì)量塊位于所述第四子轉(zhuǎn)動(dòng)部，且所述第一檢測(cè)質(zhì)量塊與所述第二檢測(cè)質(zhì)量塊對(duì)稱設(shè)置。
16、可選地，加速度傳感器還包括耦合梁，所述耦合梁沿垂直于所述對(duì)稱軸的方向延伸，且所述耦合梁的一端與所述第二子轉(zhuǎn)動(dòng)部連接，另一端與所述第三子轉(zhuǎn)動(dòng)部連接。
17、可選地，第二加速度檢測(cè)單元用于檢測(cè)沿面內(nèi)x軸方向的加速度，所述第二彈性件為沿面內(nèi)y軸方向分布的x軸單自由度彈簧，所述第二加速度檢測(cè)單元通過(guò)x軸單自由度彈簧固定于所述連接臂；
18、第二加速度檢測(cè)單元包括第一質(zhì)量塊和第一電容組；所述第一質(zhì)量塊上間隔設(shè)置有沿面內(nèi)y軸方向分布的第一安裝槽，每個(gè)所述第一安裝槽內(nèi)均設(shè)置有第一電容組；
19、第一電容組包括第一正固定電極和第一負(fù)固定電極，第一正固定電極和第一負(fù)固定電極沿面內(nèi)y軸方向分布；第一正固定電極遠(yuǎn)離第一負(fù)固定電極的一側(cè)與第一質(zhì)量塊構(gòu)成第一差分檢測(cè)電容，第一負(fù)固定電極遠(yuǎn)離第一正固定電極的一側(cè)與第一質(zhì)量塊構(gòu)成第二差分檢測(cè)電容。
20、可選地，第二加速度檢測(cè)單元用于檢測(cè)沿面內(nèi)y軸方向的加速度，所述第二彈性件為沿面內(nèi)x軸方向分布的y軸單自由度彈簧，所述第二加速度檢測(cè)單元通過(guò)y軸單自由度彈簧固定于所述連接臂；
21、所述第二加速度檢測(cè)單元包括第二質(zhì)量塊和第二電容組；所述第二質(zhì)量塊的中部間隔設(shè)置有沿面內(nèi)x軸方向分布的第二安裝槽，每個(gè)所述第二安裝槽內(nèi)均設(shè)置有第二電容組；
22、第二電容組包括第二正固定電極和第二負(fù)固定電極，第二正固定電極和第二負(fù)固定電極沿面內(nèi)x軸方向分布；第二正固定電極遠(yuǎn)離第二負(fù)固定電極的一側(cè)與第二質(zhì)量塊構(gòu)成第三差分檢測(cè)電容，第二負(fù)固定電極遠(yuǎn)離第二正固定電極的一側(cè)與第二質(zhì)量塊構(gòu)成第四差分檢測(cè)電容。
23、可選地，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)繞于所述連接臂的外側(cè)；
24、所述連接臂上設(shè)置有用于安裝所述第二加速度檢測(cè)單元的容置槽；
25、所述第一錨點(diǎn)位于所述連接臂的中心處。
26、可選地，兩個(gè)所述容置槽對(duì)稱設(shè)置。
27、可選地，每個(gè)所述容置槽內(nèi)均設(shè)置有一個(gè)所述第二加速度檢測(cè)單元；
28、一個(gè)所述第二加速度檢測(cè)單元用于檢測(cè)面內(nèi)x軸方向的加速度；另一個(gè)所述第二加速度檢測(cè)單元用于檢測(cè)面內(nèi)y軸方向的加速度。
29、本專利技術(shù)的一個(gè)技術(shù)效果在于：
30、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，第一加速度檢測(cè)單元用于檢測(cè)沿面外z軸方向的加速度；第一加速度檢測(cè)單元包括第一蹺蹺板單元和第二蹺蹺板單元，第一蹺蹺板單元與第二蹺蹺板單元相對(duì)設(shè)置，且兩者圍合構(gòu)成環(huán)形結(jié)構(gòu)。第二加速度檢測(cè)單元用于檢測(cè)沿面內(nèi)x軸方向和/或面內(nèi)y軸方向的加速度；環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)繞于第二加速度檢測(cè)單元的外側(cè)。第一錨點(diǎn)位于基底的中部，連接臂通過(guò)第一錨點(diǎn)固定于基底；連接臂位于第一加速度檢測(cè)單元和第二加速度檢測(cè)單元之間；第一加速度檢測(cè)單元通過(guò)第一彈性件與連接臂連接；第二加速度檢測(cè)單元通過(guò)第二彈性件與連接臂連接。
31、因此，第一錨點(diǎn)設(shè)置于加速度傳感器的結(jié)構(gòu)中央，且第一加速度檢測(cè)和第二加速度檢測(cè)通過(guò)連接臂共用第一錨點(diǎn)，從而使得加速度傳感器的整體結(jié)構(gòu)受應(yīng)力等因素影響較小，顯著提高了加速度傳感器的抗干擾能力。
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1.一種加速度傳感器，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于，所述第一加速度檢測(cè)單元還包括面外位移檢測(cè)單元；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加速度傳感器，其特征在于，所述第一蹺蹺板單元的外側(cè)設(shè)置有第一凹槽，所述第二蹺蹺板單元的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第二凹槽，部分所述第一蹺蹺板單元嵌設(shè)于所述第二凹槽內(nèi)且部分所述第二蹺蹺板單元嵌設(shè)于所述第一凹槽內(nèi)以形成嵌套結(jié)構(gòu)，所述嵌套結(jié)構(gòu)位于所述第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加速度傳感器，其特征在于，還包括第一檢測(cè)質(zhì)量塊和第二檢測(cè)質(zhì)量塊；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加速度傳感器，其特征在于，還包括耦合梁，所述耦合梁沿垂直于所述對(duì)稱軸的方向延伸，且所述耦合梁的一端與所述第二子轉(zhuǎn)動(dòng)部連接，另一端與所述第三子轉(zhuǎn)動(dòng)部連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于，第二加速度檢測(cè)單元用于檢測(cè)沿面內(nèi)X軸方向的加速度，所述第二彈性件為沿面內(nèi)Y軸方向分布的X軸單自由度彈簧，所述第二加速度檢測(cè)單元通過(guò)X軸單自由度彈簧固定于所述連接臂；
7.根據(jù)權(quán)利要求
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)繞于所述連接臂的外側(cè)；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加速度傳感器，其特征在于，兩個(gè)所述容置槽對(duì)稱設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加速度傳感器，其特征在于，每個(gè)所述容置槽內(nèi)均設(shè)置有一個(gè)所述第二加速度檢測(cè)單元；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種加速度傳感器，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于，所述第一加速度檢測(cè)單元還包括面外位移檢測(cè)單元；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加速度傳感器，其特征在于，所述第一蹺蹺板單元的外側(cè)設(shè)置有第一凹槽，所述第二蹺蹺板單元的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第二凹槽，部分所述第一蹺蹺板單元嵌設(shè)于所述第二凹槽內(nèi)且部分所述第二蹺蹺板單元嵌設(shè)于所述第一凹槽內(nèi)以形成嵌套結(jié)構(gòu)，所述嵌套結(jié)構(gòu)位于所述第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加速度傳感器，其特征在于，還包括第一檢測(cè)質(zhì)量塊和第二檢測(cè)質(zhì)量塊；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加速度傳感器，其特征在于，還包括耦合梁，所述耦合梁沿垂直于所述對(duì)稱軸的方向延伸，且所述耦合梁的一端與所述第二子轉(zhuǎn)動(dòng)部連接，另一端與所述第三子轉(zhuǎn)動(dòng)部連接。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孔令成，嚴(yán)世濤，占瞻，闞梟，馬昭，楊珊，李楊，黎家健，陳秋玉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：瑞聲開泰科技武漢有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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