[發明專利]一種用于電容式微機械加速度計電容檢測的結構

有效

• 申請號: 201710517283.0
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107132372B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 王志;周駿;王龍峰;山永啟;雷龍海
• 申請（專利權）人: 四川知微傳感技術有限公司
• 主分類號: G01P1/00
• 分類號: G01P1/00;G01P15/125;G01R27/26
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 郭受剛

本發明公開了一種用于電容式微機械加速度計電容檢測的結構，第一質量塊和第二質量塊均與第三質量塊連接，第三質量塊對第一質量塊和第二質量塊進行電氣隔離，檢測電容C₁的動極板和檢測電容C₃的動極板與第一質量塊連接，檢測電容C₂的動極板和檢測電容C₄的動極板與第二質量塊連接，檢測電容C₁的定極板和檢測電容C₂的定極板與外部引腳A通過引線連接，檢測電容C₃的定極板和檢測電容C₄的定極板與外部引腳B通過引線連接，本結構不需要外接匹配電容就可以實現微機械加速度計電容差分檢測，無需外接匹配電容，匹配性更好，可以避免由于匹配電容大小的不匹配以及匹配電容的變化引起的微機械加速度計性能惡化的技術效果。

技術領域

本發明涉及微機械加速度計檢測領域，具體地，涉及一種用于電容式微機械加速度計電容檢測的結構。

背景技術

電容式微機械加速度計基于檢測加速度引起的電容變化工作。如圖1所示，為了抑制共模干擾的影響，加速度計常設計成差分檢測結構，C_s1,C_s2構成差分檢測電容，理想情況下，當質量塊發生位移時，C_s1,C_s2會發生大小相等，符號相反的變化。

如圖2所示，采用圖示的接口電路可將電容變化轉化為電壓變化。為使電路能正常工作，常需要在C_s1,C_s2兩端接入匹配電容C_b1,C_b2；理想情況下，C_b1,C_b2的大小需要等于C_s1,C_s2的初始值。已有的研究和測試結果表明C_b1,C_b2對微機械加速度計的性能有重要的影響。遺憾的是，一是實際中，很難保證C_b1,C_b2的大小剛好等于C_s1,C_s的初始值；二是C_b1,C_b2的大小會隨著溫度、應力等外界因素變化，從而引起加速度計的輸出變化，惡化加速度計的性能。

綜上所述，本申請發明人在實現本申請發明技術方案的過程中，發現上述技術至少存在如下技術問題：

在現有技術中，現有的電容式微機械加速度計電容檢測存在需要外接匹配電容才能夠對微機械加速度計電容差分進行檢測，且匹配電容隨外界因素的變化會惡化加速度計性能的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種用于電容式微機械加速度計電容檢測的結構，本結構不需要外接匹配電容就可以實現微機械加速度計電容差分檢測，無需外接匹配電容，匹配性更好，可以避免由于匹配電容大小的不匹配以及匹配電容的變化引起的微機械加速度計性能惡化的技術效果。

為解決上述技術問題，本申請提供了一種用于電容式微機械加速度計電容檢測的結構，所述結構包括：

第一質量塊1、第二質量塊2、第三質量塊3、檢測電容C₁、C₂、C₃、C₄，第一質量塊1和第二質量塊2均與第三質量塊3連接，第三質量塊3對第一質量塊1和第二質量塊2進行電氣隔離，第一質量塊1接電壓信號V₁，第二質量塊2接電壓信號V₂，且V₁＝-V₂，檢測電容C₁的動極板和檢測電容C₃的動極板與第一質量塊1連接，檢測電容C₂的動極板和檢測電容C₄的動極板與第二質量塊2連接，檢測電容C₁的定極板和檢測電容C₂的定極板與外部引腳A通過引線連接，檢測電容C₃的定極板和檢測電容C₄的定極板與外部引腳B通過引線連接。