[发明专利]静电悬浮六轴微加速度计及其制造方法

权利要求书

1.一种静电悬浮六轴微加速度计，其特征在于，为下定子、悬浮质量块和上定子的三明治式三层键合结构，其中：上定子和下定子均采用玻璃作为衬底，悬浮质量块位于上定子和下定子之间的键合空腔中，悬浮质量块所处的位置为键合空腔的中心且不与上定子或下定子接触以实现沿XYZ轴平移或绕XYZ轴转动，悬浮质量块的中心即为惯性坐标系OXYZ的原点O，OZ方向垂直于上下定子所在的平面。

2.根据权利要求1所述的静电悬浮六轴微加速度计，其特征是，所述的下定子上设有薄膜金属轴向电极、轴向止挡、厚金属侧向电极、侧向止挡及上极板引线柱、公共电极和引脚；所述的上定子上对称设有薄膜金属轴向电极、轴向止挡、焊接凹坑和公共电极，其中：上极板引线柱和焊接凹坑相焊接以实现电馈通，下定子的引脚引出所有引线，悬浮质量块分别与上定子和下定子的薄膜金属轴向电极以及厚金属侧向电极之间形成轴向电极间隙和侧向电极间隙。

3.根据权利要求2所述的静电悬浮六轴微加速度计，其特征是，所述的下定子或上定子上的薄膜金属轴向电极包括：位于中心部位的公共电极以及两组分别沿X轴和Y轴的正向和负向且关于X轴和Y轴对称布置的轴向悬浮控制电极对，其中：轴向悬浮控制电极对是由两个大小和形状完全相同的轴向电极组成，用于悬浮质量块Z轴向线位移和绕X轴或Y轴的转角位移的悬浮控制；所述的下定子上的厚金属侧向电极分布在方体质量块的四周，包括：八对分别沿X轴和Y轴正向和负向且关于X轴和Y轴对称布置的四对侧向悬浮控制电极对，其中：侧向悬浮控制电极对由两个形状和大小完全相同的侧向电极组成，用于控制悬浮质量块沿X轴或Y轴方向的线位移和绕Z轴的转角位移。

4.根据权利要求3所述的静电悬浮六轴微加速度计，其特征是，所述的上定子和所述的下定子上分别设置若干轴向止挡，且所述下定子的侧向悬浮控制电极对之间分别均匀设有侧向止挡，用于约束质量块轴向和侧向的过大位移、减少悬浮起支过程中的静摩擦力和释放积累的净电荷。

5.根据上述任一权利要求所述的静电悬浮六轴微加速度计，其特征是，所述的悬浮质量块为正方形板状结构或内部四角方形镂空的田字形结构，其中：

当悬浮质量块为正方形板状结构时，其中部设有若干减阻通孔且对应的公共电极为圆形结构，用于耦合悬浮质量块的位移检测电流；

当悬浮质量块为内部四角方形镂空的田字形结构时，所述的下定子或上定子上的薄膜金属轴向电极包括：沿X轴向和Y轴向布置的轴向悬浮控制电极对和位于田字形结构中部的十字形状公共电极；所述的下定子上的厚金属侧向电极包括：位于田字形结构外围的侧向电极对以及位于田字形结构四个方形孔内的侧向电极对，其中：沿X轴向布置的侧向电极对包括四对外侧悬浮控制电极对和八对内侧悬浮控制电极对；沿Y轴向布置的侧向电极对同样包括四对外侧悬浮控制电极对和八对内侧悬浮控制电极对。

6.根据权利要求5所述的静电悬浮六轴微加速度计，其特征是，所述的减阻通孔的位置正对所述的圆形公共电极。

7.根据权利要求5所述的静电悬浮六轴微加速度计，其特征是，所述的轴向悬浮控制电极对之间均设有轴向止挡，且在悬浮质量块外围的每一对侧向电极对之间均设有侧向止挡。