[發明專利]多軸傳感器及其制作方法、差分的傳感器系統

有效

• 申請號: 201210020324.2
• 申請日: 2012-01-29
• 公開（公告）號: CN102539830A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 柳連俊
• 申請（專利權）人: 邁爾森電子(天津)有限公司
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125;B81C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明;王寶筠

1.一種多軸傳感器，其特征在于，包括：

襯底；

固定于襯底之上的質量塊支撐；

第一傳感器，用于測量沿著垂直于襯底平面的軸的加速度；

第二傳感器，用于測量沿著平行于襯底平面的至少一個軸的加速度；

其中，所述第一傳感器的第一慣性質量塊以及所述第二傳感器的第二慣性質量塊位于襯底之上且與襯底分隔開，所述第一慣性質量塊包圍第二慣性質量塊且與第二慣性質量塊間具有間隔；所述質量塊支撐位于所述間隔內；所述第一慣性質量塊通過第一彈性結構連接至所述質量塊支撐，所述第二慣性質量塊通過第二彈性結構連接至所述質量塊支撐。

2.根據權利要求1所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第一彈性結構為具有第一轉動軸的轉動性彈性結構。

3.根據權利要求2所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第一轉動軸與所述第二慣性質量塊的平行于襯底平面的第一中心軸線重合。

4.根據權利要求2所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第一慣性質量塊為相對于所述第一轉動軸線的不平衡的慣性質量塊。

5.根據權利要求2所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第一傳感器的電容電極結構包括：第一電極和第二電極，所述第一電極和第二電極分別位于所述第一轉動軸兩側、與第一慣性質量塊相對的襯底表面上的。

6.根據權利1所述的多軸傳感器，其特征在于，所述質量塊支撐位于所述第二慣性質量塊的平行于襯底平面的第一中心軸線上，或關于所述第二慣性質量塊的平行于襯底平面的第一中心軸線對稱。

7.根據權利要求1所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第二彈性結構位于所述質量塊支撐與所述第二慣性質量塊之間且關于所述第二慣性質量塊的平行于襯底平面的第一中心軸線對稱，或在所述第二慣性質量塊的平行于襯底平面的第一中心軸線上。

8.根據權利要求1或7所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第二彈性結構關于與第一中心軸線相正交的平行于襯底平面的第二中心軸線對稱。

9.根據權利要求1所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第二傳感器的電容電極結構包括：與第二慣性質量塊相連接、平行于所述第一中心軸線的第一軸可動電極以及與第一軸可動電極相對平行、固定于襯底表面上的第一軸固定電極，和/或與第二慣性質量塊相連接、平行于第二中心軸線的第二軸可動電極以及與第二軸可動電極相對平行且固定于襯底表面上的第二軸固定電極。

10.一種多軸傳感器，其特征在于，包括：

襯底；

固定于襯底之上的質量塊支撐；

第一傳感器，用于測量沿著垂直于襯底平面的軸的加速度；

第二傳感器，用于測量沿著平行于襯底平面的至少一個軸的加速度；

其中，所述第一傳感器的第一慣性質量塊以及所述第二傳感器的第二慣性質量塊位于襯底之上且與襯底分隔開，所述第一慣性質量塊包圍第二慣性質量塊且與第二慣性質量塊間具有間隔；所述質量塊支撐位于所述間隔內；所述第一慣性質量塊通過第一彈性結構連接至所述質量塊支撐，所述第二慣性質量塊通過第二彈性結構連接至第一慣性質量塊。

11.根據權利要求10所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第一彈性結構為具有第一轉動軸的轉動性彈性結構。

12.根據權利要求11所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第一轉動軸與所述第二慣性質量塊的平行于襯底平面的第一中心軸線重合。

13.根據權利要求11所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第一慣性質量塊為相對于所述第一轉動軸線的不平衡的慣性質量塊。

14.根據權利要求10所述的多軸傳感器，其特征在于，所述質量塊支撐位于所述第二慣性質量塊的平行于襯底平面的第一中心軸線上，或關于所述第二慣性質量塊的平行于襯底平面的第一中心軸線對稱。

15.根據權利要求10所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第二彈性結構位于所述第二慣性質量塊與所述第一慣性質量塊之間且關于所述第二慣性質量塊的平行于襯底平面的第一中心軸線對稱。

16.根據權利要求10或15所述的多軸傳感器，其特征在于，所述第二彈性結構關于與所述第一中心軸線相正交的平行于襯底平面的第二中心軸線對稱。