[发明专利]一种微机电系统的电容式加速度计

说明书

本发明涉及微机电系统技术领域，尤其涉及一种微机电系统的电容式加速度计，一种微机电系统的电容式加速度计，包括一检测板、一支撑基座、以及一可动结构，可动结构可旋转的连接于支撑基座上；支撑基座设置于检测板的第一中轴线和第二中轴线的交点；电容式加速计还包括：多个电极以第一中轴线为对称轴相对设置于检测板上；多个电极以第二中轴线为对称轴呈镜像对称设置于检测板上。发明技术方案的有益效果在于：通过改变电容式加速度计的结构，有效地降低了因支撑基座应力和检测板翘曲产生的零点漂移，从而提升电容式加速度计的检测精度。

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，尤其涉及一种微机电系统的电容式加速度计。

背景技术

众所周知，电容式加速度计的零漂一直是本领域技术人员需要攻克的技术难题，尤其是Z轴的零漂。如图1所示，微机电系统(Micro Electro Mechanical System，MEMS)的电容式加速度计的感测单元是由检测板1、支撑基座2、设置于支撑基座2上的可动结构3以及设置于检测板1上的多个电极4组成的差分电容。如图1所示，在理想情况下，当感测单元未受感测力或外力作用时，差分电容的左右两侧是完全相当的，输出为0；如图2所示，当感测单元受到垂直于结构平面方向的加速度时，可动结构3会产生倾斜，使得支撑基座两侧的电容发生变化，由CMOS信号处理电路读出两侧电容的差值，再将差值转换为对应的加速度值。

目前现有的电容式加速度计存在以下问题：(1)即使没有垂直于结构平面的加速度，由于感测单元的支撑基座的应力作用，可动结构3会相对于检测板1上的电极发生旋转，使得左右两侧的电容不对称，从而产生零漂；(2)如图3所示，检测板1在高温或者在表面贴装工艺(Surface MountTechnology，SMT)中也会发生翘曲，同样也会导致零点发生漂移。因此，现需一种降低零漂的电容式加速度计。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种微机电系统的电容式加速度计。

具体技术方案如下：

本发明包括一种微机电系统的电容式加速度计，包括一检测板、一支撑基座以及一可动结构，所述可动结构可旋转的连接于所述支撑基座上；所述支撑基座设置于所述检测板的第一中轴线和第二中轴线的交点；所述电容式加速度计还包括：

多个电极以所述第一中轴线为对称轴相对设置于所述检测板上；

多个所述电极以所述第二中轴线为对称轴呈镜像对称设置于所述检测板上。

优选的，所述检测板包括由所述第一中轴线和所述第二中轴线划分出的四个检测区域，每个所述检测区域包括至少一对所述电极。

优选的，一对所述电极包括一正电极和一负电极。

优选的，每个所述检测区域内的多个所述电极交替设置，且每个所述电极与相邻的所述电极的极性相反。

优选的，以所述第一中轴线为对称轴相对设置的两个所述电极之间的极性相反。

优选的，以所述第二中轴线为对称轴对称设置的两个所述电极之间的极性相同。

优选的，多个所述电极的尺寸相同。

发明技术方案的有益效果在于：通过优化电容式加速度计的可动结构以及检测板上电极的分布，有效地降低了因支撑基座的应力和检测板的翘曲产生的零点漂移，从而提升了电容式加速度计的检测精度。

附图说明

参考所附附图，以更加充分地描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为理想状态下的电容式加速度计的结构示意图；

图2为支撑基座的应力作用下的电容式加速度计的结构示意图；