[发明专利]一种低轴间耦合的三维电场传感器

权利要求书

1.一种低轴间耦合的三维电场传感器，包括三组电场敏感单元，所述三组电场敏感单元的测量轴相互垂直，分别用于测量X、Y和Z三个相互垂直方向的电场；其中，所述电场敏感单元包括：

轴对称结构的基底板；以及

轴对称差分结构的电场敏感部，该电场敏感部位于所述基底板表面，且其对称轴与所述基底板的对称轴重合，用于测量垂直于对称轴方向的面内电场分量，且能抵消垂直于电场敏感单元的电场分量和平行于对称轴的电场分量的耦合；

所述电场敏感部包括：

相对于其对称轴对称分布的至少一对感应电极；

沿其对称轴方向置于所述感应电极侧边的至少一对驱动电极；以及

轴对称结构的振动板，其对称轴与所述电场敏感部的对称轴重合；

其中，所述感应电极和驱动电极均置于所述基底板的表面；所述振动板沿对称轴的两端固定于所述基底板上，且其与所述感应电极和驱动电极在各个方向均留有间隙；

所述驱动电极与外部驱动电路连接，以驱动所述振动板相对于所述感应电极沿对称轴运动；

所述感应电极与外部的差分测量电路连接；

所述振动板在面内垂直于所述对称轴的方向延伸有多个分支结构，所述多个分支结构与所述驱动电极及感应电极位于同一平面，且与所述感应电极及驱动电极在对称轴方向穿插设置。

2.根据权利要求1所述的低轴间耦合的三维电场传感器，其中，所述驱动电极及与其在对称轴方向穿插设置的多个分支结构的相对面均具有梳齿结构。

3.根据权利要求1所述的低轴间耦合的三维电场传感器，其中，所述感应电极、驱动电极及振动板的主体材质包括硅基材料或金属；所述基底板的主体材质包括硅基材料、金属材料或有机材料。

4.根据权利要求1所述的低轴间耦合的三维电场传感器，其中，所述基底板的主体材质包括硅基材料或金属材料，所述电场敏感部通过绝缘材料固定于所述基底板的表面。

5.根据权利要求1所述的低轴间耦合的三维电场传感器，其中，所述三组电场敏感单元中每一组包括的电场敏感单元个数均为大于等于1的整数。