[發明專利]一種獨立敏感式MEMS熱膨脹流陀螺

在審

• 申請號: 202310668551.4
• 申請日: 2023-06-07
• 公開（公告）號: CN116625346A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 樸林華;劉珺宇;佟嘉程
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G01C19/58
• 分類號: G01C19/58
• 代理公司: 北京邦創至誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11717
• 代理人: 張宇鋒

1.一種獨立敏感式MEMS熱膨脹流陀螺，其特征在于，包括敏感層、和蓋板，其中，

所述敏感層上表面設置有兩個加熱器和兩對熱敏電阻，在敏感層下表面中心位置刻蝕有矩形凹槽；

定義所述敏感層的長寬方向分別為X，Y方向，敏感層的高度方向為Z方向；所述加熱器分布于凹槽兩側，并與凹槽中心對稱，與X軸垂直；所述熱敏電阻放置方向與X方向垂直，四個熱敏電阻兩兩對稱分布，分別分布于兩個加熱器兩側，一個加熱器兩側的熱敏電阻形成一個獨立敏感單元，共有兩個獨立敏感單元，用于檢測Z軸的角速度；

所述加熱器的兩端沿著Y方向覆蓋對稱的電極，形成交替加熱的熱源;

所述敏感單元的熱敏電阻的兩端沿著X方向設置對稱的電極；

兩個加熱器的通電方式為周期式推挽式通電，即加熱器的一個工作周期包括脈沖電壓激勵時間與斷電間隔時間；

所述加熱器均由兩個相同頻率的方波信號驅動，相位差為90度，脈沖占空比為50％；

所述獨立敏感單元的通電方式為恒流電；

所述蓋板刻有空腔，與敏感層緊密相連形成一個密封的工作空間；

敏感層下表面凹槽與上蓋空腔的深度為總的腔體的腔體高度為z,800μm≤z≤1500μm。

2.根據權利要求1所述的獨立敏感式MEMS熱膨脹流陀螺，其特征在于，所述矩形凹槽的高度為整個敏感層高度的1/2至3/4。

3.根據權利要求1所述的獨立敏感式MEMS熱膨脹流陀螺，其特征在于，所述蓋板上刻蝕的凹槽的深度為500μm至1000μm。

4.根據權利要求1所述的獨立敏感式MEMS熱膨脹流陀螺，其特征在于，所述矩形凹槽的外邊沿大于上表面加熱器和熱敏電阻的外輪廓。

5.根據權利要求1所述的獨立敏感式MEMS熱膨脹流陀螺，其特征在于，所述敏感層上表面的所述加熱器和熱敏電阻的高度為20nm至40nm。

6.根據權利要求1所述的獨立敏感式MEMS熱膨脹流陀螺，其特征在于，所述加熱器和熱敏電阻均是由鉻層、鉑層和金層組成的金屬層構成。