[發明專利]石英諧振式MEMS磁場傳感器

有效

• 申請號: 201810338947.1
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN110389307B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 卞雷祥;李大威;文玉梅;李平
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01R33/02
• 分類號: G01R33/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 孟睿

1.石英諧振式MEMS磁場傳感器，其特征在于，包括石英音叉、載流彈性支撐梁、振蕩電路以及頻率計；石英音叉的兩端分別固定在一個載流彈性支撐梁上；振蕩電路與石英音叉上的電極相連，振蕩電路用于激勵石英音叉產生諧振；頻率計用于檢測振蕩電路輸出的頻率信號；載流彈性支撐梁受磁場作用產生的安培力傳遞到石英音叉上使石英音叉軸向受力，從而引起石英音叉諧振頻率的變化，使用頻率計檢測石英音叉的頻率變化量以檢測出磁場；

所述石英音叉包括兩個振梁；音叉振梁具有四個面，并設置有四個電極，其中兩個為正電極、另外兩個為負電極，正負電極間隔設置；以應力接近為零的兩個位置為分界點，將音叉振梁分為三部分，每一個電極沿振梁長度方向同樣包括依次相連接的三個部分，音叉振梁的三個部分與電極的三個部分相對應；同時，每個電極的三個部分分別位于振梁上相鄰的三個面上。

2.如權利要求1所述的石英諧振式MEMS磁場傳感器，其特征在于，兩個載流彈性支撐梁相互平行，載流彈性支撐梁的兩端均安裝在框架上，石英音叉的長度方向與載流彈性支撐梁的長度方向垂直。

3.如權利要求1所述的石英諧振式MEMS磁場傳感器，其特征在于，所述石英音叉使用Z切的石英基片制作而成。

4.如權利要求1所述的石英諧振式MEMS磁場傳感器，其特征在于，假設音叉振梁的長度為L，則應力接近為零的兩個位置分別為0.22L處和0.76L處。

5.如權利要求1所述的石英諧振式MEMS磁場傳感器，其特征在于，各電極兩端引出有焊盤，用于與振蕩電路連接。

6.如權利要求1所述的石英諧振式MEMS磁場傳感器，其特征在于，載流彈性支撐梁的表面沿長度方向鍍有金屬電流導體，工作狀態下，沿兩個載流彈性支撐梁長度方向流過大小相等但方向相反的電流。

7.如權利要求6所述的石英諧振式MEMS磁場傳感器，其特征在于，由電流發生模塊提供電流。

8.如權利要求7所述的石英諧振式MEMS磁場傳感器，其特征在于，金屬電流導體引出有電流輸入焊盤，用于與電流發生模塊連接，電流輸入焊盤安裝在框架上。