[发明专利]一种压电式MEMS矢量振动传感器敏感体

摘要

本发明公开了一种压电式MEMS矢量振动传感器敏感体，包括正方形硅衬底，以正方形硅衬底中心为圆心的圆周上间隔均匀刻蚀有八个结构尺寸完全相同的圆形凹槽，正方形硅衬底端面与各个圆形凹槽相对应的部分形成圆形薄膜层；圆形薄膜层上依次设置有压电敏感单元、由复合弹性梁和立柱构成的力传动单元，且构成复合弹性梁的悬臂梁与压电敏感单元一一对应，压电敏感单元将力传动单元接收到的应力应变信号转换为电信号，实现信号的检测。本发明利用八个相互垂直方向上压电薄膜的不同极化形式实现振源方位估计，消除了左右舷模糊，且在一个微敏感结构单元上构造两个坐标原点严格重合的独立坐标系，利用两个坐标系进行方位估计，定向精度高，可靠性好。

主权项

1.一种压电式MEMS矢量振动传感器敏感体，包括正方形硅衬底，其特征在于：以正方形硅衬底中心为圆心的圆周上间隔均匀刻蚀有八个结构尺寸完全相同的圆形凹槽，所述正方形硅衬底端面与各个圆形凹槽相对应的部分形成圆形薄膜层；所述圆形薄膜层上设置有压电敏感单元，所述压电敏感单元包括下电极层、压电薄膜层以及上电极层，所述压电薄膜层设置在下电极层与上电极层之间；所述压电敏感单元上设置有力传动单元，所述压电敏感单元可将力传动单元接收到的应力应变信号转换为电信号并传到输出端，实现信号的检测；所述力传动单元包括一复合弹性梁，所述复合弹性梁为“米”字结构，包括八根间隔均匀对称设置的悬臂梁，所述八根悬臂梁末端均设有支腿，各支腿中心和其位置对应的压电敏感单元中心重合，且与上电极层固定连接，所述八根悬臂梁交叉的中心处与所述正方形硅衬底中心重合，且设置有一长方体立柱。