專利名稱：電容式硅微加速度計裝置及電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微電子機械測量技術，特別涉及一種電容式硅微加速度計裝置及電路。
背景技術：
目前，微機電系統(MEMS)的應用領域日益廣泛，尤其是在航空、航天、軍事和醫學領域越來越被重視，現有叉指式、扭擺式、懸臂梁式等硅微加速度計結構復雜，抗干擾性能差，靈敏度低，測量范圍小和成本高等缺點，所以滿足不了目前科技發展的需要。
實用新型內容本實用新型的目的是針對現有硅微加速度計存在的技術問題，提供一種結構簡單、抗沖擊能力強、抗干擾性好、精度高和成本低的電容式硅微加速度計裝置及電路。
本實用新型包括等效質量塊、電容上極板、電容下極板、支承體、反相器和前置放大器，等效質量塊設置在支承體內，通過基座固定在支承體內的底面上，其上端通過附加質量塊設置在支承體的導向槽內，電容上極板和電容下極板分別設置在附加質量塊和基座之間，并固定在支承體的內壁上，活動電容極板固定在微彈性梁上，并在電容上極板和電容下極板之間，活動電容極板接有信號線，所述等效質量塊由附加質量塊、微彈性梁和基座構成，微彈性梁設置在附加質量塊和基座的中間，所述電容上極板和電容下極板都是由中間帶孔的兩個半矩形板構成，并且分別接有信號線，所述電容上極板通過電容C1和反相器與微電源相接，并且電容上極板和電容C1之間通過電阻R1接地，電容下極板通過電容C2與微電源相接，并且電容下極板和電容C2之間通過電阻R2接地，活動電容極板與緩沖器的正輸入端相接，其輸出端經模擬乘法器、低通濾波器與前置放大器相接，緩沖器的負輸入端與其輸出端相連，前置放大器的輸出端通過反饋電阻R3與緩沖器的正輸入端相連，低通濾波器的另一輸入端與微電源相接。
本實用新型具有結構簡單、抗沖擊能力強、抗干擾性能好、靈敏度高、成本低等優點，適用于微機電系統高精度動態測量加速度和位移等。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的電路原理示意圖；圖中1電容下極板、2電容上極板、3附加質量塊、4微彈性梁、5活動電容極板、6基座、7支承管、8反相器、9緩沖器、10模擬乘法器、11低通濾波器、12前置放大器。
具體實施方式
如圖所示，結合實例進一步說明本實用新型的結構技術方案和工作原理。
一種電容式硅微加速度計裝置及電路，如圖1所示，該裝置及電路包括等效質量塊、電容下極板1、電容上極板2、支承體7、反相器8和前置放大器12，等效質量塊設置在支承體7內，通過基座6固定在支承體7內的底面上，其上端通過附加質量塊3設置在支承體7的導向槽內，電容下極板1和電容上極板2分別設置在附加質量塊3和基座6之間，并固定在支承體7的內壁上，活動電容極板5固定在微彈性梁4上，并在電容上極板2和電容下極板1之間，活動電容極板5接有信號線，所述等效質量塊由附加質量塊3、微彈性梁4和基座6構成，微彈性梁4設置在附加質量塊3和基座6的中間，電容上極板2和電容下極板1都是由中間帶孔的兩個半矩形板構成，并且分別接有信號線。電容上極板2通過電容C1和反相器8與微電源相接，并且電容上極板2和電容C1之間通過電阻R1接地，電容下極板1通過電容C2與微電源相接，并且電容下極板1和電容C2之間通過電阻R2接地，活動電容極板5與緩沖器9的正輸入端相接，其輸出端經模擬乘法器10、低通濾波器11與前置放大器12相接，緩沖器9的負輸入端與其輸出端相連，前置放大器12的輸出端通過反饋電阻R3與緩沖器9的正輸入端相連，低通濾波器11的另一輸入端與微電源相接。
權利要求1.電容式硅微加速度計裝置及電路，其特征是，該裝置及電路包括等效質量塊、電容上極板、電容下極板、支承體、反相器和前置放大器，等效質量塊設置在支承體內，通過基座固定在支承體內的底面上，其上端通過附加質量塊設置在支承體的導向槽內，電容上極板和電容下極板分別設置在附加質量塊和基座之間，并固定在支承體的內壁上，活動電容極板固定在微彈性梁上，并在電容上極板和電容下極板之間。
2.如權利要求1所述的硅微加速度計裝置及電路，其特征是，等效質量塊由附加質量塊、微彈性梁和基座構成，微彈性梁設置在附加質量塊和基座的中間。
3.如權利要求1所述的硅微加速度計裝置及電路，其特征是所述電容上極板通過電容C1和反相器與微電源相接，并且電容上極板和電容C1之間通過電阻R1接地，電容下極板通過電容C2與微電源相接，并且電容下極板和電容C2之間通過電阻R2接地，活動電容極板與緩沖器的正輸入端相接，其輸出端經模擬乘法器、低通濾波器與前置放大器相接，緩沖器的負輸入端與其輸出端相連，前置放大器的輸出端通過反饋電阻R3與緩沖器的正輸入端相連，低通濾波器的另一輸入端與微電源相接。
專利摘要電容式硅微加速度計裝置及電路，其等效質量塊設置在支承體內，通過基座固定在支承體內的底面上，其上端通過附加質量塊設置在支承體的導向槽內，電容上極板和電容下極板分別設置在附加質量塊和基座之間，并固定在支承體的內壁上，活動電容極板固定在微彈性梁上，電容上極板通過電容C1和反相器與微電源相接，電容下極板通過電容C2與微電源相接，活動電容極板與緩沖器的正輸入端相接，其輸出端經模擬乘法器、低通濾波器與前置放大器相接，本實用新型具有結構簡單、抗沖擊能力強、抗干擾性能好、靈敏度高、成本低等優點，適用于微機電系統高精度動態測量加速度和位移等。
文檔編號G01P15/125GK2657007SQ200320104900
公開日2004年11月17日 申請日期2003年10月17日 優先權日2003年10月17日
發明者劉紹杰, 董慧穎, 王云山, 高奐文 申請人:沈陽工業學院