[发明专利]加速度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种加速度传感器，该加速度传感器具有一衬底、至少一个隔板和一振动质量，其中，所述隔板和所述振动质量设置在所述衬底的平面上方。在此，所述振动质量至少设置在所述隔板的两侧上，并且能弹动地悬挂在所述隔板上。所述隔板借助至少一个锚定部锚定在所述衬底上。

背景技术

当衬底由与所述至少一个隔板的材料不同的另一种材料制成时，在所述衬底与所述隔板或振动质量之间可能由于热膨胀系数不同而出现机械应力。但是，因为所述隔板或振动质量在制造中可能已经具有内部应力，所以也可能产生这样的应力。此外，所述衬底本身中的机械应力可以通过制造工艺例如通过焊接或粘接或封装引起。因为所述隔板和振动质量与所述衬底相比是构造得明显更弱的元件，所以所述应力通过隔板和振动质量的变形而减小。由此将改变振动质量相对于衬底和其它的固定在衬底上的固定元件的布置。例如在电容式工作的加速度传感器中由于活动电极与固定电极的间距变化导致测量电容的零位误差。

专利文献DE 196 39 946示出了一种微机械的加速度传感器，该加速度传感器具有一表面微机械结构，该表面微机械结构具有两个紧密相邻的悬挂点，一可动的振动质量在这两个悬挂点之间延伸，该振动质量借助悬挂弹簧悬挂在这两个悬挂点上。

专利申请DE 19523895 A1示出了一种微机械的转速传感器，该转速传感器具有一表面微机械结构，该表面微机械结构具有一中心悬挂装置(中心悬挂点)，该中心悬挂装置带有一围绕其设置的振动质量，该振动质量借助悬挂弹簧悬挂在该中心悬挂装置上。

专利申请DE 19500800 A1(图5和6)在图5和6中示出了一微机械的传感器，该传感器具有一个中心悬挂装置和两个相互对置地设置在该中心悬挂装置旁边的振动质量，这些振动质量借助连接隔板相互连接并且悬挂在所述中心悬挂装置上。

欧洲专利申请EP 1083144 A1示出了一微机械的装置，该装置具有一个中心悬挂装置和两个相互对置地设置在该中心悬挂装置旁边的振动质量，这些振动质量借助连接隔板相互连接并且借助连接梁悬挂在所述中心悬挂装置上。所述中心悬挂装置设置在整个可动的结构的中心(在面或质量重心的中心轴线上)中。

欧洲专利申请EP 1626283 A示出了一种微机械的装置，该装置具有一个中心悬挂装置和两个相互对置地设置在该中心悬挂装置旁边的振动质量，这些振动质量借助连接隔板相互连接并且借助连接梁悬挂在所述中心悬挂装置上。所述中心悬挂装置设置在整个可动的结构的中心(在中心轴线上)中。此外，在所述可动的结构上公开了多个可动的电极和附加地公开了多个固定电极。在此，所述多个固定电极具有一个共同的悬挂装置，该悬挂装置设置在所述中心悬挂装置附近。尚未公布的专利申请DE 102006 033 636示出了类似的内容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加速度传感器，该加速度传感器被这样地构造，使得避免了测量电容的零位误差。

本发明涉及一种加速度传感器，该加速度传感器具有一衬底、至少一个隔板和一振动质量，其中，所述隔板和所述振动质量设置在所述衬底的平面上方。在此，所述振动质量至少设置在所述隔板的两侧上，并且能弹动地悬挂在所述隔板上。所述隔板借助至少一个锚定部锚定在所述衬底上。本发明的核心在于，所述至少一个锚定部设置在所述振动质量的质量重心之外。

有利的是，所述至少一个锚定部紧挨着所述质量重心，使得所述衬底的和/或所述振动质量的弯曲可以对所述隔板和/或所述振动质量与所述衬底的相对定向的影响尽可能小。此外，这样的加速度传感器能够节省空间地构造在所述衬底上。本发明的一种有利的设计形式规定，设置至少两个锚定部。有利的是，所述至少两个锚定部紧挨着彼此，使得所述衬底的弯曲基本不会影响所述隔板与所述衬底的相对定向。本发明的一种特别有力的设计形式规定，质量重心设置在这两个锚定部之间。也有利的是，所述振动质量环形地围绕所述隔板设置。本发明的一种有利的设计形式规定，设置至少两个隔板，所述振动质量能弹动地悬挂在所述至少两个隔板上。

总而言之，振动质量的锚定部在一个点中或在一个相对小的范围中是有利的。该点不必位于振动质量的质量重心中。但是，由于载荷分布，有利的是该点位于质量重心附近。如果设置有多个锚定部，则有利的是这些锚定部在小范围内，即与待锚定的结构的扩展尺寸比相对紧密地相邻设置。为了载荷分布，在此有利的是质量重心设置在这些锚定部之间。在电容式的加速度传感器中，可动的电极设置在振动质量上，而相对的固定电极设置在衬底上。如果固定电极设置有共同的锚定部，则对于实现尽可能小的零位误差有利的是，将该共同的锚定部设置在振动质量的锚定部附近。