本實用新型涉及一種傳感器檢測領域，特別涉及一種一體式四石英音叉諧振敏感元件及測力模塊。

背景技術：

石英雙端固定音叉，是一種基于面內彎曲振動模態的力頻諧振器，其結構為兩個固定端之間連接有兩個音叉叉指，構成雙梁音叉結構。由于諧振器的兩根梁以180度的相位差反向振動，使得在振梁連接處的固定端部分產生的力和力矩相互抵消，以減少振動能量的損失，獲得很高的品質因數，不需要特殊的隔振系統，利用石英晶體本身的壓電效應，不需要加額外的裝置，就可以激勵和檢測雙梁的振動頻率。該石英雙端固定音叉，具有直接輸出數字信號、溫度特性穩定、動態范圍廣、靈敏度高、可以批量生產等優點，廣泛應用于加速度傳感器和陀螺儀的轉換元件中。

當石英雙端固定音叉用作為力傳感器，作為加速度傳感器的轉換元件時，其原理是通過質量結構把被測的加速度轉化為慣性力施加到振動梁上，引起振梁諧振頻率的變化，檢測出該頻率就可以計算出相應的加速度。在實際應用過程中，容易出現的問題是，在高精度需求的戰略導航、地震監測等領域，由于溫度漂移會帶來的測量誤差，石英振梁加速度計的性能還不能達到要求。

為此，現有的方法一般采用溫度補償方式來克服溫度漂移帶來的測量誤差，即將兩個完全相同的石英雙梁諧振器進行反向安裝在中間施力結構上，兩端再 分別采用兩個端部底座固定，以構成差動結構的雙石英音叉諧振元件，通過檢測兩彎曲梁的頻率差來減小溫度變化對輸出頻率的影響。其存在的問題是，現有技術一般是將兩個石英雙梁諧振器的每個音叉叉指與中間施力傳動結構采用粘接的方式連接，如采用膠粘劑或玻璃粉等材料進行粘接，由于粘接后的雙石英音叉諧振元件各材料之間線膨脹系數不同，因此各材料間的熱性能不匹配，膠粘劑在溫度變化時發生蠕變和失效，再加上裝配結構較為復雜以及結構應力集中等因素，均直接對該雙石英音叉諧振元件傳感器的精度帶來顯著的影響。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術中所存在的現有雙石英音叉諧振元件的音叉叉指與中間施力傳動結構采用粘接的方式連接，帶來的各材料之間線膨脹系數不同、熱性能不匹配、膠粘劑在溫度變化時發生蠕變和失效對該諧振元件的精度帶來顯著影響的上述不足，提供一種一體式四石英音叉諧振敏感元件，同時還提供了一種測力模塊。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術方案：

一種一體式四石英音叉諧振敏感元件，包括施力結構件，所述施力結構件四周分別連接有第一音叉、第二音叉、第三音叉和第四音叉，所述第一音叉、第二音叉、第三音叉和第四音叉端部均設有便于安裝固定的底座；所述第一音叉包括第一叉指和第二叉指，所述第二音叉包括第三叉指和第四叉指，所述第三音叉包括第五叉指和第六叉指，所述第四音叉括第七叉指和第八叉指；所述第一音叉、第二音叉、第三音叉和第四音叉表面均涂覆有電極區；所述第一音叉、第二音叉、第三音叉和第四音叉工作在面內彎曲振動模態，其中所述第一音叉和第二音叉相對設置且諧振頻率相對一個方向拉應力、壓應力敏感，所述 第三音叉和第四音叉相對設置且諧振頻率相對另一個方向拉應力、壓應力敏感；所述第一音叉、第二音叉、第三音叉、第四音叉和施力結構件底座均為一體成型石英結構體。

本實用新型所述一體式四石英音叉諧振敏感元件，采用施力結構件、第一音叉、第二音叉、第三音叉、第四音叉和底座均為微機工藝一體成型，且為石英結構體，第一音叉和第二音叉對稱設置在施力結構件兩側形成差動結構，第三音叉和第四音叉對稱設置在施力結構件兩側形成差動結構，兩對差動結構能夠在不同的方向上對拉應力、壓應力進行檢測，能夠有效解決現有的雙石英音叉諧振元件因分離元件安裝過程無法避免安裝精度和結構與材料間的應力問題，能夠避免不同材料組裝后導致的熱膨脹系數不同、熱性能不匹配、膠粘劑在溫度變化時發生蠕變以及內應力的存在問題，減少了對該諧振元件的精度帶來影響。該諧振敏感元件在使用時，只需要通過施力結構件進行力的輸入，當引起第一音叉和第二音叉的一對雙梁變形，可通過頻率檢測電路將第一音叉和第二音叉串聯形成回路將諧振頻率分別輸出，將外力轉換為電信號，從而完成對該第一音叉和第二音叉所在軸向力的數字化感應與測量；當引起第三音叉和第四音叉的另一對雙梁變形，可通過頻率檢測電路將第三音叉和第四音叉串聯形成回路將諧振頻率分別輸出，將外力轉換為電信號，從而完成對該第三音叉和第四音叉所在軸向力的數字化感應與測量；另外，由于該一體式四石英音叉諧振敏感元件是通過檢測兩對的四個音叉所在軸向諧振頻率差值來得到分力的測量，疊加后可獲得整個力作用值和方向，能夠有效減小溫度變化影響諧振頻率輸出值，提高對力的檢測精度和分辨率，穩定性更好，該諧振敏感元件具有頻率輸出、體積小、敏感度高以及品質因數高等優點。

優選地，所述第一音叉、第二音叉相對所述施力結構件的連接方向，與所述第三音叉和第四音叉相對所述施力結構件的連接方向相互垂直。

相互垂直設置的第一音叉、第二音叉和第三音叉、第四音叉，分別設于諧振敏感元件的軸向和橫向，能夠分別檢測作用在諧振敏感元件上力相對軸向分力及橫向分力的大小，能夠通過軸向分力和橫向分力來獲得作用力大小以及方向，檢測精度更高。

優選地，所述第一叉指和第二叉指相互平行設置在施力結構件上，所述第三叉指和第四叉指相互平行設置在施力結構件上，所述第五叉指和第六叉指相互平行設置在施力結構件上，所述第七叉指和第八叉指相互平行設置在施力結構件上，提高檢測精度。

優選地，所述第一叉指和第二叉指之間的槽一長度短于所述第一叉指和第二叉指長度，所述第三叉指和第四叉指之間的槽二長度短于所述第三叉指和第四叉指長度，所述第五叉指和第六叉指之間的槽三長度短于所述第五叉指和第六叉指長度，所述第七叉指和第八叉指之間的槽四長度短于所述第七叉指和第八叉指長度，以獲得滿足該敏感元件的八個叉指力學性能要求的彎曲剛度。

優選地，所述第一叉指和第二叉指的一端通過導電連接線連接，所述第一叉指和第二叉指的另一端分別設置正極接口和負極接口；所述第三叉指和第四叉指的一端通過導電連接線連接，所述第三叉指和第四叉指的另一端分別設置正極接口和負極接口；所述第五叉指和第六叉指的一端通過導電連接線連接，所述第五叉指和第六叉指的另一端分別設置正極接口和負極接口；所述第七叉指和第八叉指的一端通過導電連接線連接，所述第七叉指和第八叉指的另一端分別設置正極接口和負極接口。

在第一叉指一端和第二叉指的一端通過導電連接線連接，并且第一叉指另一端和第二叉指另一端分別連接正極接口和負極接口，第一叉指和第二叉指上均涂覆有電極區，從而第一叉指和第二叉指實現相互串聯，在對第一叉指和第二叉指進行諧振頻率檢測并輸出時，只需要通過頻率檢測電路將正極接口和負極接口連通即可，同理，第五叉指和第六叉指，第七叉指和第八叉指結構類似，其連接方便可靠，提高了檢測效率。

優選地，連接連接所述第一叉指、第二叉指、所述第三叉指、第四叉指、第五叉指、第六叉指、第七叉指和第八叉指上的導電連接線均設于所述施力結構件上。

優選地，所述第一叉指、第二叉指、所述第三叉指、第四叉指、第五叉指、第六叉指、第七叉指和第八叉指上的所述正極接口和負極接口均設于底座上，且均為金屬薄膜材質接口。

優選地，所述第一叉指、第二叉指、第三叉指、第四叉指、第五叉指、第六叉指、第七叉指和第八叉指的四個表面均涂覆有電極區，且每個表面均涂覆的電極區為間隔分布的正電極區和負電極區，每個叉指相對的兩個表面相對正電極區和負電極區的位置相對分布，每個叉指相鄰的兩個表面的正電極區和負電極區交錯分布；所述第一叉指與第三叉指表面的電極區，所述第二叉指和第四叉指表面電極區，相對所述施力結構件均為對稱分布，避免每個叉指的電極區形成短路；所述第五叉指與第七叉指表面的電極區，所述第六叉指和第八叉指表面電極區，相對所述施力結構件均為對稱分布，避免每個叉指的電極區形成短路。

優選地，所述施力結構件上設有便于連接施力杠桿的施力孔，兩個所述底 座上設有用于安裝的安裝孔。通過外部的施力杠桿與施力結構件的施力孔適配，完成力傳遞到施力結構件上，進而傳遞給第一音叉和第二音叉。

本實用新型還提供了一種測力模塊，包括載體，所述載體上設有上述的一體式四石英音叉諧振敏感元件，以及與所述一體式四石英音叉諧振敏感元件適配的施力杠桿，所述第一叉指、第二叉指之間電連接有第一電子振蕩回路和第一頻率采集模塊，所述第三叉指、第四叉指之間電連接有第二電子振蕩回路和第二頻率采集模塊，所述第五叉指、第六叉指之間電連接有第三電子振蕩回路和第三頻率采集模塊，所述第七叉指、第八叉指之間電連接有第四電子振蕩回路和第四頻率采集模塊。

該測力模塊，包括用于安裝一體式四石英音叉諧振敏感元件的載體，載體上設有施力杠桿，同時，載體上設有電連接第一叉指、第二叉指的第一電子振蕩回路和第一頻率采集模塊，用于將第一叉指和第二叉指電導通以及輸出第一音叉的諧振頻率，載體上還設有電連接第三叉指、第四叉指的第二電子振蕩回路和第二頻率采集模塊，用于將第三叉指、第四叉指電導通以及輸出第二音叉的諧振頻率；同理，載體上在另外一個方向設置有電連接第五叉指、第六叉指的第三電子振蕩回路和第三頻率采集模塊，用于將第五叉指、第六叉指電導通以及輸出第三音叉的諧振頻率，第四音叉的諧振頻率檢測輸出類似；該測力模塊能夠通過檢測兩個相對設置的第一音叉和第二音叉的諧振頻率差值能夠來完成在其中一個方向上分力的感應與測量，通過檢測兩個相對設置的第三音叉和第四音叉的諧振頻率差值能夠來完成在另一個方向上分力的感應與測量，兩個分方向分力的合成得到一個整體力的作用大小和方向，精度更高，而且能夠有效減小溫度變化影響諧振頻率輸出值，進而影響對力的檢測精度和分辨率，能 夠提高檢測的穩定性，該測力模塊具有頻率輸出、體積小、敏感度高以及品質因數高的優點。

優選地，所述載體上設有石英板安裝槽，所述一體式四石英音叉諧振敏感元件通過石英砂與所述石英板安裝槽燒結在一起。

通過石英砂將一體式四石英音叉諧振敏感元件于載體燒結在一起，能夠使一體式四石英音叉諧振敏感元件更加穩固的連接在載體上，使整個測力模塊的材料熱性能更加匹配，避免了通過現有膠粘劑連接而導致的在溫度變化時發生蠕變以及內應力的存在問題，能夠提高測力模塊的檢測精度。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：

1、本實用新型所述一體式四石英音叉諧振敏感元件，采用施力結構件、第一音叉、第二音叉、第三音叉、第四音叉和底座均為微機工藝一體成型，且為石英結構體，第一音叉和第二音叉對稱設置在施力結構件兩側形成差動結構，第三音叉和第四音叉對稱設置在施力結構件兩側形成差動結構，兩對差動結構能夠在不同的方向上對拉應力、壓應力進行檢測，有效解決現有的雙石英音叉諧振元件因分離元件安裝過程無法避免安裝精度和結構與材料間的應力問題，能夠避免不同材料組裝后導致的熱膨脹系數不同、熱性能不匹配、膠粘劑在溫度變化時發生蠕變以及內應力的存在問題，減少了對該諧振元件的精度帶來影響；由于該一體式四石英音叉諧振敏感元件是通過檢測兩對的四個音叉所在軸向諧振頻率差值來得到分力的測量，疊加后可獲得整個力作用值和方向，能夠有效減小溫度變化影響諧振頻率輸出值，提高對力的檢測精度和分辨率，穩定性更好；

2、本實用新型所述一體式四石英音叉諧振敏感元件，在第一叉指一端和第 二叉指的一端通過導電連接線連接，并且第一叉指另一端和第二叉指另一端分別連接正極接口和負極接口，第一叉指和第二叉指上均涂覆有電極區，從而第一叉指和第二叉指實現相互串聯，在對第一叉指和第二叉指進行諧振頻率檢測并輸出時，只需要通過頻率檢測電路將正極接口和負極接口連通即可，同理，第五叉指和第六叉指，第七叉指和第八叉指結構類似，連接方便可靠，提高了檢測效率；

3、本實用新型所述一體式四石英音叉諧振敏感元件，在施力結構件上設有便于連接施力杠桿的施力孔，通過外部的施力杠桿與施力結構件的施力孔適配，完成力傳遞到施力結構件上，進而傳遞給第一音叉和第二音叉；

4、本實用新型所述一種測力模塊，包括用于安裝一體式四石英音叉諧振敏感元件的載體，載體上設有施力杠桿，同時，載體上設有針對第一音叉、第二音叉、第三音叉和第四音叉的四個獨立電子振蕩回路和頻率采集模塊，該測力模塊能夠通過檢測兩個相對設置的第一音叉和第二音叉的諧振頻率差值能夠來完成在其中一個方向上分力的感應與測量，通過檢測兩個相對設置的第三音叉和第四音叉的諧振頻率差值能夠來完成在另一個方向上分力的感應與測量，兩個分方向分力的合成得到一個整體力的作用大小和方向，精度更高，而且能夠有效減小溫度變化影響諧振頻率輸出值，進而影響對力的檢測精度和分辨率，能夠提高檢測的穩定性，該測力模塊具有頻率輸出、體積小、敏感度高以及品質因數高的優點。

附圖說明：

圖1為本實用新型所述一體式四石英音叉諧振敏感元件的結構示意圖；

圖2為圖1中第一音叉和第二音叉的結構示意圖；

圖3為圖2中第一音叉和第二音叉工作在面內彎曲振動模態的示意圖；

圖4為圖1中第一音叉和第二音叉表面的電極區示意圖；

圖5為圖4的左視圖；

圖6為圖1中施力結構件與施力杠桿適配的示意圖；

圖7為本實用新型所述一種測力模塊的結構示意圖。

圖中標記：

1、第一音叉，11、第一叉指，12、第二叉指，13、槽一，2、第二音叉，21、第三叉指，22、第四叉指，23、槽二，3、第三音叉，71、第五叉指，32、第六叉指，33、槽三，4、第四音叉，81、第七叉指，42、第八叉指，43、槽四，51、正電極區，52、負電極區，61、連接線，62、正極接口，63、負極接口，7、施力結構件，71、施力孔，8、底座，81、安裝孔，9、載體，91、施力杠桿，92、安裝槽。

具體實施方式

下面結合試驗例及具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本實用新型內容所實現的技術均屬于本實用新型的范圍。

實施例1

如圖1、2所示，一種一體式四石英音叉諧振敏感元件，包括施力結構件7，其中施力結構件7四周分別連接有第一音叉1、第二音叉2、第三音叉3和第四音叉4，所述第一音叉1、第二音叉2、第三音叉3和第四音叉4端部均設有便 于安裝固定的底座8；所述第一音叉1包括第一叉指11和第二叉指12，所述第二音叉2包括第三叉指21和第四叉指22，所述第三音叉3包括第五叉指31和第六叉指32，所述第四音叉4包括第七叉指41和第八叉指42；所述第一音叉1、第二音叉2、第三音叉3和第四音叉4表面均涂覆有電極區；所述第一音叉1、第二音叉2、第三音叉3和第四音叉4工作在面內彎曲振動模態，其中所述第一音叉1和第二音叉2相對設置且諧振頻率相對一個方向拉應力、壓應力敏感，如圖3所示；所述第三音叉3和第四音叉4相對設置且諧振頻率相對另一個方向拉應力、壓應力敏感；所述第一音叉1、第二音叉2、第三音叉3、第四音叉4和施力結構件7、底座8均為一體成型石英結構體。

為了便于檢測，選擇將第一音叉1、第二音叉2相對所述施力結構件7的連接方向，與所述第三音叉3和第四音叉4相對所述施力結構件7的連接方向相互垂直，即四個音叉形成一個相鄰兩個音叉為正交的結構。

該一體式四石英音叉諧振敏感元件沿豎直長度方向為Y軸方向，即第一音叉1和第二音叉2的軸向方向為Y軸方向，第三音叉3和第四音叉4的軸向方向為X軸方向。圖2中只展示了相對設置的第一音叉1和第二音叉2，其寬度方向為X軸方向，為了防止兩個音叉的振動模態互相干擾，位于第一音叉1和第二音叉2支架的施力結構件7的尺寸遠大于四個叉指(即第一叉指11、第二叉指12、第三叉指21和第四叉指22)的尺寸。另外，第一叉指11、第二叉指12端部連接在底座8上連接方式，以及第三叉指21和第四叉指22端部連接在底座8上的連接方式，均為采用與石英材料溫度系數相匹配的玻璃粉封接，此結構可使該諧振敏感元件材料間的熱性能匹配，而且玻璃粉作為膠粘劑不易失效。同理，第三音叉3、第四音叉4的結構和與施力結構件7的連接關系，類似 第一音叉1和第二音叉2。

上述第一叉指11和第二叉指12相互平行設置在施力結構件7上，第三叉指21和第四叉指22相互平行設置在施力結構件7上，能夠提高檢測精度。另外，第一叉指11和第二叉指12之間的槽一13長度短于第一叉指11和第二叉指12長度，第三叉指21和第四叉指22之間的槽二23長度短于第三叉指21和第四叉指22長度；同樣的，第五叉指31和第六叉指32之間的槽三33長度短于第五叉指31和第六叉指32長度，第七叉指41和第八叉指42之間的槽四43長度短于第七叉指41和第八叉指42長度，以獲得滿足該敏感元件的八個叉指力學性能要求的彎曲剛度。

如圖4、5所示，展示的是第一音叉1和第二音叉2電連接回路結構。其中第一叉指11一端和第二叉指12的一端通過導電連接線61連接，并且第一叉指11另一端和第二叉指12另一端分別連接正極接口62和負極接口63，第一叉指11和第二叉指12上均涂覆有電極區，從而第一叉指11和第二叉指12實現相互串聯；同理，第三叉指21和第四叉指22的一端通過導電連接線61連接，第三叉指21和第四叉指22的另一端分別設置正極接口62和負極接口63，以形成第一音叉1和第二音叉2為獨立的正負電極，可以采集對應的第一音叉1或第二音叉2的諧振頻率信號，最終形成差分結構；如在對第一叉指11和第二叉指12進行諧振頻率檢測并輸出時，只需要通過頻率檢測電路將正極接口62和負極接口63連通即可，連接方便可靠，提高了檢測效率。進一步的，可將連接第一叉指11和第二叉指12的導電連接線61設于施力結構件7上，連接第三叉指21和第四叉指22的導電連接線61也設于施力結構件7上；第一叉指11、第二叉指12、所述第三叉指21和第四叉指22上的所述正極接口62和負極接口63均 設于底座8上，且均為金屬薄膜材質接口。

另外，為了提高第一音叉1和第二音叉2獨立正負電極電連通的可靠性，在第一叉指11、第二叉指12、第三叉指21和第四叉指22的四個表面均涂覆有電極區，且每個表面均涂覆的電極區為間隔分布的正電極區51和負電極區52，每個叉指相對的兩個表面相對正電極區51和負電極區52的位置相對分布，每個叉指相鄰的兩個表面的正電極區51和負電極區52交錯分布；第一叉指11與第三叉指21表面的電極區，以及第二叉指12和第四叉指22表面電極區，相對施力結構件7均為對稱分布，避免每個叉指的電極區形成短路。每個叉指上的正電極區51和負電極區52均為面電極的方式進行濺射鍍膜。同理，第三音叉3、第四音叉4具有和第一音叉1和第二音叉2相同的導電連接線結構、正電極區、負電極區以及同樣采用金屬薄膜材質的正負極接口結構。

如圖6所示，該施力結構件7上還設有便于連接施力杠桿91的施力孔71，施力孔71采用端面三角形的通孔結構，施力孔71的三個角采用倒圓弧的設計避免應力集中，兩個底座8上設有用于安裝的安裝孔81。通過外部的施力杠桿91與施力結構件7的施力孔71適配，即外部三棱柱形狀的施力杠桿91置放如施力孔71中，三棱柱形狀的施力杠桿91的三個側面與施力孔71的內壁接觸，從而完成施力杠桿91與施力結構件7的相互連接，力通過施力杠桿91傳遞到施力結構件7上，進而傳遞給第一音叉1、第二音叉2、第三音叉3和第四音叉4。

該一體式四石英音叉諧振敏感元件的工作原理是，在施力作用下，該一體式四石英音叉諧振敏感元件將以一定的頻率振動，即當外力通過施力杠桿91作用在施力結構件7上時，施力結構件7的施力孔71的兩個側壁的形變使連接在 兩端的第一音叉1、第二音叉2、第三音叉3和第四音叉4發生形變，其中當第一音叉1和第二音叉2中的一個被壓縮，而另一個被拉伸，對應的一個音叉頻率增加，另一個音叉頻率減小，通過差頻的方式檢測整體頻率信號的變化量，達到力測量的目的，具體是通過分別檢測第一音叉1和第二音叉2的頻偏量，再求二者的頻偏量差值(其中每個音叉諧振器的頻偏量指的是每個音叉諧振器的實際頻率值相對于系統中參考諧振器的頻率)，第三音叉3和第四音叉4類似于第一音叉1和第二音叉2相對設置的雙石英音叉諧振器結構，均也有對應一個諧振頻率增加而另一個減少的現象。

一體式四石英音叉諧振敏感元件的第一音叉1和第二音叉2工作在面內彎曲振動模態，其諧振頻率對雙梁的軸向拉應力、壓應力(即拉應力和壓應力)敏感。其中，在軸向拉應力的作用下，其第一音叉1和第二音叉2振動頻率增加；反之，在軸向壓應力的作用下，其第一音叉1和第二音叉2的振動頻率降低。第一音叉1和第二音叉2的振動模態可以共存且相互獨立，每個振動模態都以其各自的諧振頻率振動，幾乎不會發生機械耦合，扭轉頻率和面內彎曲振動的模態、頻率均不同且完全互不干擾。同理，在橫向作用力下，第三音叉3和第四音叉4與第一音叉1和第二音叉2類似。

本實用新型所述一體式四石英音叉諧振敏感元件，采用施力結構件7、第一音叉1、第二音叉2、第三音叉3、第四音叉4和底座8均為微機工藝一體成型，且為石英結構體，第一音叉1和第二音叉2對稱設置在施力結構件7兩側形成差動結構，第三音叉3和第四音叉4對稱設置在施力結構件7兩側形成差動結構，兩對差動結構能夠在不同的方向上對拉應力、壓應力進行檢測，能夠有效解決現有的雙石英音叉諧振元件因分離元件安裝過程無法避免安裝精度和結構 與材料間的應力問題，能夠避免不同材料組裝后導致的熱膨脹系數不同、熱性能不匹配、膠粘劑在溫度變化時發生蠕變以及內應力的存在問題，減少了對該諧振元件的精度帶來影響。該諧振敏感元件在使用時，只需要通過施力結構件7進行力的輸入，當引起第一音叉1和第二音叉2的一對雙梁變形，可通過頻率檢測電路將第一音叉1和第二音叉2串聯形成回路將諧振頻率分別輸出，將外力轉換為電信號，從而完成對該第一音叉1和第二音叉2所在軸向力的數字化感應與測量；當引起第三音叉3和第四音叉4的另一對雙梁變形，可通過頻率檢測電路將第三音叉3和第四音叉4串聯形成回路將諧振頻率分別輸出，將外力轉換為電信號，從而完成對該第三音叉3和第四音叉4所在軸向力的數字化感應與測量；另外，由于該一體式四石英音叉諧振敏感元件是通過檢測兩對的四個音叉所在軸向諧振頻率差值來得到分力的測量，疊加后可獲得整個力作用值和方向，能夠有效減小溫度變化影響諧振頻率輸出值，提高對力的檢測精度和分辨率，穩定性更好，該諧振敏感元件具有頻率輸出、體積小、敏感度高以及品質因數高等優點。

實施例2

如圖7所示，本實施例還提供了一種測力模塊，包括載體9，其中載體9上設有如實施例1中的一體式四石英音叉諧振敏感元件，以及與該一體式四石英音叉諧振敏感元件適配的施力杠桿91，該一體式四石英音叉諧振敏感元件包括第一音叉1和第二音叉2，第一音叉1和第二音叉2端部均設有便于安裝固定的底座8，其中第一音叉1包括連接在施力結構件7和底座8之間的第一叉指11和第二叉指12，第二音叉2包括連接在施力結構件7和底座8之間的第三叉指21和第四叉指22，且第一叉指11、第二叉指12、第三叉指21、第四叉指22對 稱分別在施力結構件7兩端；其中第一叉指11、第二叉指12之間電連接有第一電子振蕩回路和第一頻率采集模塊，所述第三叉指21、第四叉指22之間電連接有第二電子振蕩回路和第二頻率采集模塊，所述第五叉指31、第六叉指32之間電連接有第三電子振蕩回路和第三頻率采集模塊，所述第七叉指41、第八叉指42之間電連接有第四電子振蕩回路和第四頻率采集模塊。

其中，上述載體9上設有石英板安裝槽92，一體式四石英音叉諧振敏感元件通過石英砂與石英板安裝槽92燒結在一起。通過石英砂將一體式四石英音叉諧振敏感元件于載體9燒結在一起，能夠使一體式四石英音叉諧振敏感元件更加穩固的連接在載體9上，使整個測力模塊的材料熱性能更加匹配，避免了通過現有膠粘劑連接而導致的在溫度變化時發生蠕變以及內應力的存在問題，能夠提高測力模塊的檢測精度。

該測力模塊，包括用于安裝一體式四石英音叉諧振敏感元件的載體9，載體9上設有施力杠桿91，同時，載體9上設有電連接第一叉指11、第二叉指12的第一電子振蕩回路和第一頻率采集模塊，用于將第一叉指11和第二叉指12電導通以及輸出第一音叉1的諧振頻率，載體9上還設有電連接第三叉指21、第四叉指22的第二電子振蕩回路和第二頻率采集模塊，用于將第三叉指21、第四叉指22電導通以及輸出第二音叉2的諧振頻率；同理，載體上在另外一個方向設置有電連接第五叉指31、第六叉指32的第三電子振蕩回路和第三頻率采集模塊，用于將第五叉指41、第六叉指42電導通以及輸出第三音叉3的諧振頻率，第四音叉4的諧振頻率檢測輸出類似；該測力模塊能夠通過檢測兩個相對設置的第一音叉1和第二音叉2的諧振頻率差值能夠來完成在其中一個方向上分力的感應與測量，通過檢測兩個相對設置的第三音叉3和第四音叉4的諧振頻率 差值能夠來完成在另一個方向上分力的感應與測量，兩個分方向分力的合成得到一個整體力的作用大小和方向，精度更高，而且能夠有效減小溫度變化影響諧振頻率輸出值，進而影響對力的檢測精度和分辨率，能夠提高檢測的穩定性，該測力模塊具有頻率輸出、體積小、敏感度高以及品質因數高的優點。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。