【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及mems傳感器設備，具體涉及一種基于雙輸出杠桿的mems諧振式加速度計。
技術介紹
1、微機電系統(micro-electro-mechanical?system，簡稱mems)是一種通過將機械結構與電子元件集成為一體的微型系統。這些機械結構主要采用基于硅材料的設計，并依靠微機械加工工藝和集成電路(ic)工藝進行制造。通常mems的尺寸范圍在微米至毫米級別。
2、mems諧振式加速度計由諧振器結構、微杠桿結構、敏感質量塊及其支撐結構等組成。當外界加速度作用在敏感質量塊上時，會產生慣性力。該慣性力經過杠桿結構的放大作用傳遞到兩個諧振器結構上。其中一個諧振器受到擠壓，導致諧振頻率降低；而另一個諧振器被拉伸，導致諧振頻率增加。通過接口電路驅動和檢測諧振器的諧振頻率變化，可以推算出外界加速度的方向和大小。這種差分檢測方法有利于抑制共模干擾，例如來自環境溫度和壓力變化所引起的漂移。
3、但是，這種差分結構導致需要兩個諧振器，故需要四個傳統杠桿結構，杠桿會占據不小的面積，增大了傳感器的尺寸，傳統的杠桿結構輸出端一般由一個支點梁和一個輸出梁共同支撐，輸出梁與支點梁的距離非常近，故輸出端的扭轉剛度非常小，且輸出梁與支點梁相互平行，導致杠桿容易坍塌。
4、cn?109270298?a公開了一種mems加速度計，包括基底、兩個支撐體、第一敏感結構、第二敏感結構以及用于連接第二敏感結構和第一敏感結構的承重梁。該加速度計采用四個傳統杠桿，輸出端由一個輸出梁和一個支點共同支撐，且輸出梁與支點梁相互平行。該
5、(1)四個杠桿占用不小的面積，增大了加速度計尺寸。
6、(2)杠桿輸出端由一個輸出梁和一個支點梁共同支撐，輸出梁與支點梁的距離非常近，故輸出端的扭轉剛度非常小，且輸出梁與支點梁相互平行，導致杠桿容易坍塌。
7、(3)諧振器的兩對杠桿由于制造誤差的原因，導致兩個諧振器對應的慣性力放大倍數不一致，削弱了共模干擾的抑制效果。
技術實現思路
1、針對上述技術問題，本專利技術提供一種基于雙輸出杠桿的mems諧振式加速度計，達到以下的目的：
2、(1)減小杠桿數量，節省面積，從而減小加速度計尺寸。
3、(2)提高杠桿的整體剛度，從而提高杠桿的防坍塌能力。
4、(3)兩個諧振器使用相同的杠桿，從而兩個諧振器對應的慣性力放大倍數相同，增強共模干擾的抑制效果。
5、本專利技術的具體技術方案為：
6、一種基于雙輸出杠桿的mems諧振式加速度計，包括：第一錨點，質量塊，第一諧振器，杠桿，第一杠桿輸入梁，杠桿主體梁，第一杠桿輸出梁，杠桿支點，第二杠桿輸入梁，第二杠桿輸出梁，音叉端，第二諧振器，質量塊導向梁，第二錨點，第三錨點；
7、四個第一錨點、兩個第二錨點與一個第三錨點均固定在襯底上，四個第一錨點分別通過質量塊導向梁連接在質量塊四個角上；音叉端、第三錨點位于質量塊中心；
8、四周的第一錨點與質量塊導向梁關于第三錨點中心對稱，一對杠桿關于第三錨點左右對稱，第一諧振器、第二諧振器分別與兩個第二錨點連接，并且第一諧振器、第二諧振器及其連接的第二錨點關于第三錨點上下對稱。
9、每個杠桿均包括：杠桿主體梁，杠桿支點，第一杠桿輸入梁，第二杠桿輸入梁，第一杠桿輸出梁，第二杠桿輸出梁；
10、杠桿主體梁通過杠桿支點與第三錨點連接；
11、杠桿支點與第一杠桿輸出梁、第二杠桿輸出梁呈90°分布，類似于三角支架；
12、第一杠桿輸入梁與第二杠桿輸入梁關于杠桿主體梁上下對稱；
13、第一杠桿輸入梁一端與質量塊連接，杠桿主體梁的一端與第一杠桿輸入梁遠離質量塊的端部連接；
14、第二杠桿輸入梁一端與質量塊連接，杠桿主體梁的一端與第二杠桿輸入梁遠離質量塊的端部連接；
15、第一杠桿輸出梁與第二杠桿輸出梁關于杠桿主體梁上下對稱；
16、第一杠桿輸出梁一端連接于杠桿主體梁遠離第一杠桿輸入梁的一端，另一端與音叉端一端連接，第一諧振器一端連接于音叉端遠離第一杠桿輸出梁的一端，另一端與第二錨點連接；
17、第二杠桿輸出梁一端連接于杠桿主體梁遠離第二杠桿輸入梁的一端，另一端與音叉端一端連接，第二諧振器一端連接于音叉端遠離第二杠桿輸出梁的一端，另一端與第二錨點連接。
18、質量塊施加的力通過第一杠桿輸入梁與第二杠桿輸入梁傳遞到杠桿主體梁。杠桿主體梁通過杠桿支點的作用使力增大后傳遞給第一杠桿輸出梁與第二杠桿輸出梁。第一杠桿輸出梁與第二杠桿輸出梁將增大后的力分別傳遞給第一諧振器與第二諧振器，影響第一諧振器與第二諧振器的諧振頻率。通過測量諧振頻率的變化，可以得到加速度。
19、本專利技術技術方案帶來的有益效果：
20、(1)整個加速度計只需要兩個杠桿，節省面積，可減小加速度計尺寸。
21、(2)提高杠桿的整體剛度，從而提高了杠桿的防坍塌能力。
22、(3)兩個諧振器使用相同的杠桿，從而兩個諧振器對應的慣性力放大倍數相同，增強了共模干擾的抑制效果。
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1.一種基于雙輸出杠桿的MEMS諧振式加速度計，其特征在于，包括：第一錨點(10)，質量塊(20)，第一諧振器(30)，杠桿(40)，音叉端(50)，第二諧振器(60)，質量塊導向梁(70)，第二錨點(80)，第三錨點(90)。
2.根據權利要求1所述的一種基于雙輸出杠桿的MEMS諧振式加速度計，其特征在于，每個杠桿(40)均包括：杠桿主體梁(42)，杠桿支點(44)，第一杠桿輸入梁(41)，第二杠桿輸入梁(45)，第一杠桿輸出梁(43)，第二杠桿輸出梁(46)；
【技術特征摘要】
1.一種基于雙輸出杠桿的mems諧振式加速度計，其特征在于，包括：第一錨點(10)，質量塊(20)，第一諧振器(30)，杠桿(40)，音叉端(50)，第二諧振器(60)，質量塊導向梁(70)，第二錨點(80)，第三錨點(90)。
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