专利名称：电容式硅微加速度计装置及电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微电子机械测量技术，特别涉及一种电容式硅微加速度计装置及电路。
背景技术：
目前，微机电系统(MEMS)的应用领域日益广泛，尤其是在航空、航天、军事和医学领域越来越被重视，现有叉指式、扭摆式、悬臂梁式等硅微加速度计结构复杂，抗干扰性能差，灵敏度低，测量范围小和成本高等缺点，所以满足不了目前科技发展的需要。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有硅微加速度计存在的技术问题，提供一种结构简单、抗冲击能力强、抗干扰性好、精度高和成本低的电容式硅微加速度计装置及电路。
本实用新型包括等效质量块、电容上极板、电容下极板、支承体、反相器和前置放大器，等效质量块设置在支承体内，通过基座固定在支承体内的底面上，其上端通过附加质量块设置在支承体的导向槽内，电容上极板和电容下极板分别设置在附加质量块和基座之间，并固定在支承体的内壁上，活动电容极板固定在微弹性梁上，并在电容上极板和电容下极板之间，活动电容极板接有信号线，所述等效质量块由附加质量块、微弹性梁和基座构成，微弹性梁设置在附加质量块和基座的中间，所述电容上极板和电容下极板都是由中间带孔的两个半矩形板构成，并且分别接有信号线，所述电容上极板通过电容C1和反相器与微电源相接，并且电容上极板和电容C1之间通过电阻R1接地，电容下极板通过电容C2与微电源相接，并且电容下极板和电容C2之间通过电阻R2接地，活动电容极板与缓冲器的正输入端相接，其输出端经模拟乘法器、低通滤波器与前置放大器相接，缓冲器的负输入端与其输出端相连，前置放大器的输出端通过反馈电阻R3与缓冲器的正输入端相连，低通滤波器的另一输入端与微电源相接。
本实用新型具有结构简单、抗冲击能力强、抗干扰性能好、灵敏度高、成本低等优点，适用于微机电系统高精度动态测量加速度和位移等。


图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的电路原理示意图；图中1电容下极板、2电容上极板、3附加质量块、4微弹性梁、5活动电容极板、6基座、7支承管、8反相器、9缓冲器、10模拟乘法器、11低通滤波器、12前置放大器。
具体实施方式
如图所示，结合实例进一步说明本实用新型的结构技术方案和工作原理。
一种电容式硅微加速度计装置及电路，如图1所示，该装置及电路包括等效质量块、电容下极板1、电容上极板2、支承体7、反相器8和前置放大器12，等效质量块设置在支承体7内，通过基座6固定在支承体7内的底面上，其上端通过附加质量块3设置在支承体7的导向槽内，电容下极板1和电容上极板2分别设置在附加质量块3和基座6之间，并固定在支承体7的内壁上，活动电容极板5固定在微弹性梁4上，并在电容上极板2和电容下极板1之间，活动电容极板5接有信号线，所述等效质量块由附加质量块3、微弹性梁4和基座6构成，微弹性梁4设置在附加质量块3和基座6的中间，电容上极板2和电容下极板1都是由中间带孔的两个半矩形板构成，并且分别接有信号线。电容上极板2通过电容C1和反相器8与微电源相接，并且电容上极板2和电容C1之间通过电阻R1接地，电容下极板1通过电容C2与微电源相接，并且电容下极板1和电容C2之间通过电阻R2接地，活动电容极板5与缓冲器9的正输入端相接，其输出端经模拟乘法器10、低通滤波器11与前置放大器12相接，缓冲器9的负输入端与其输出端相连，前置放大器12的输出端通过反馈电阻R3与缓冲器9的正输入端相连，低通滤波器11的另一输入端与微电源相接。
权利要求1.电容式硅微加速度计装置及电路，其特征是，该装置及电路包括等效质量块、电容上极板、电容下极板、支承体、反相器和前置放大器，等效质量块设置在支承体内，通过基座固定在支承体内的底面上，其上端通过附加质量块设置在支承体的导向槽内，电容上极板和电容下极板分别设置在附加质量块和基座之间，并固定在支承体的内壁上，活动电容极板固定在微弹性梁上，并在电容上极板和电容下极板之间。
2.如权利要求1所述的硅微加速度计装置及电路，其特征是，等效质量块由附加质量块、微弹性梁和基座构成，微弹性梁设置在附加质量块和基座的中间。
3.如权利要求1所述的硅微加速度计装置及电路，其特征是所述电容上极板通过电容C1和反相器与微电源相接，并且电容上极板和电容C1之间通过电阻R1接地，电容下极板通过电容C2与微电源相接，并且电容下极板和电容C2之间通过电阻R2接地，活动电容极板与缓冲器的正输入端相接，其输出端经模拟乘法器、低通滤波器与前置放大器相接，缓冲器的负输入端与其输出端相连，前置放大器的输出端通过反馈电阻R3与缓冲器的正输入端相连，低通滤波器的另一输入端与微电源相接。
专利摘要电容式硅微加速度计装置及电路，其等效质量块设置在支承体内，通过基座固定在支承体内的底面上，其上端通过附加质量块设置在支承体的导向槽内，电容上极板和电容下极板分别设置在附加质量块和基座之间，并固定在支承体的内壁上，活动电容极板固定在微弹性梁上，电容上极板通过电容C1和反相器与微电源相接，电容下极板通过电容C2与微电源相接，活动电容极板与缓冲器的正输入端相接，其输出端经模拟乘法器、低通滤波器与前置放大器相接，本实用新型具有结构简单、抗冲击能力强、抗干扰性能好、灵敏度高、成本低等优点，适用于微机电系统高精度动态测量加速度和位移等。
文档编号G01P15/125GK2657007SQ200320104900
公开日2004年11月17日 申请日期2003年10月17日 优先权日2003年10月17日
发明者刘绍杰, 董慧颖, 王云山, 高奂文 申请人:沈阳工业学院