【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及傳感器，具體涉及微慣性開關，尤其涉及一種具有在線檢測功能的微慣性開關。
技術介紹
1、微慣性開關一般包含活動觸點、固定觸點，當敏感結構受到的加速度達到動作閾值時，活動觸點與固定觸點接觸導通。微慣性開關在制造過程中常需要進行動態特性測試，該測試對于掌握其工作過程中內部質量塊運動過程、獲取敏感結構動力學參數、分析微慣性開關工作性能至關重要。
2、行業內mems器件動態特性測試常采用光學或成像原理，如用激光多普勒測振儀、激光自動混合干涉儀、高速攝像儀等，但光學或成像原理測試方法需要光能夠射到微結構部件或者能夠直接觀察到微結構部件，因此只能在微結構未封裝的芯片級狀態下進行測試。微慣性開關尺寸較小，使用儀器設備對其進行動態特性測試較難。另外，當微慣性開關被封裝后，無法再通過現有的動態特性測試手段獲得其動態特性。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種具有在線檢測功能的微慣性開關，使封裝后的微慣性開關可通過測量檢測電容器組的電容變化進行動態特性測試。
2、本公開提供一種具有在線檢測功能的微慣性開關，包括第一結構層、第二結構層、固定觸點、活動觸點、至少一組檢測電容器組以及與檢測電容器組的組數相適配的接線端子組。在第一結構層中形成由柔性梁懸掛的可沿加速度方向移動的質量塊，活動觸點設置于質量塊上；在加速度作用下，質量塊可帶動活動觸點沿加速度方向移動使得活動觸點與固定觸點接觸導通。每組檢測電容器組包括兩對相對設置的第一極板和第二極板，第一結構層
3、在一些實施例中，微慣性開關還包括第三結構層，第三結構層設置于第一結構層遠離第二結構層的一側，固定觸點被構造成兩個，兩個固定觸點設置于第三結構層靠近第一結構層的一側。其中，加速度方向為高度方向，質量塊可在加速度作用下朝高度方向移動以改變相對應的第一極板和第二極板之間的間隔距離。特別地，每組檢測電容器組的兩個第一極板被構造成一個整體，兩個第二極板位于同一平面且可完全投影至第一極板。
4、可選地，質量塊被構造成圓形，微慣性開關包括四組檢測電容器組和四組接線端子組，四組檢測電容器組沿周向布置于質量塊，每組檢測電容器組的兩個第二極板分別耦接至一組接線端子組的第一接線端子和第二接線端子。其中，每組檢測電容器組的兩個第一極板形成的整體被構造成1/4圓的扇形，每組檢測電容器組的第二極板被構造成1/8圓的扇形。
5、可選地，質量塊被構造成長方形，微慣性開關包括四組檢測電容器組和四組接線端子組，四組檢測電容器組分布設置于質量塊的四個角形成兩行兩列，每組檢測電容器組的兩個第二極板分別耦接至一組接線端子組的第一接線端子和第二接線端子。其中，四組檢測電容器組的第二極板被布置為四行兩列，四組接線端子被布置成兩列。
6、進一步地，第三結構層的一側突出于第二結構層，第三結構層靠近第一結構層的一側設有兩根引線，兩根引線分別電連接至一個固定觸點，兩根引線延伸至第三結構層的突出部分。
7、本公開的特點和優點包括：
8、本公開的微慣性開關在第一結構層的質量塊上側以及第二結構層下側分別設置第一極板和第二極板形成檢測電容器組，通過檢測檢測電容器組容值從而了解第一極板和第二極板之間的間隔距離或正對面積變化，繼而了解質量塊在加速度作用下的運動情況，從而實現微慣性開關的動態特性測試。
9、檢測電容器組的電容信號只通過設置于第二結構層的一組或多組接線端子組引出，質量塊上的第一極板不需要額外引線，簡化了制造工藝。另外，由于設置于質量塊上的第一極板不直接通電，在動態特性測試過程中質量塊可不受干擾，因此，可以在微慣性開關正常工作過程中測試敏感結構質量塊的運動特性。
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1.一種具有在線檢測功能的微慣性開關，其特征在于，包括第一結構層、第二結構層、固定觸點、活動觸點、至少一組檢測電容器組以及與檢測電容器組的組數相適配的接線端子組，在第一結構層中形成由柔性梁懸掛的可沿加速度方向移動的質量塊，活動觸點設置于質量塊上；在加速度作用下，質量塊可帶動活動觸點沿加速度方向移動使得活動觸點與固定觸點接觸導通；
2.根據權利1所述的微慣性開關，其特征在于，所述微慣性開關還包括第三結構層，所述第三結構層設置于所述第一結構層遠離第二結構層的一側，所述固定觸點被構造成兩個，兩個固定觸點設置于所述第三結構層靠近所述第一結構層的一側；
3.根據權利2所述的微慣性開關，其特征在于，每組所述檢測電容器組的兩個第一極板被構造成一個整體，所述兩個第二極板位于同一平面且可完全投影至第一極板。
4.根據權利3所述的微慣性開關，其特征在于，所述質量塊被構造成圓形，所述微慣性開關包括四組檢測電容器組和四組接線端子組，四組檢測電容器組沿周向布置于質量塊，每組所述檢測電容器組的兩個第二極板分別耦接至一組接線端子組的第一接線端子和第二接線端子；
6.根據權利要求2至5中任一項所述的微慣性開關，其特征在于，所述第三結構層的一側突出于所述第二結構層，所述第三結構層靠近所述第一結構層的一側設有兩根引線，所述兩根引線分別電連接至一個固定觸點，所述兩根引線延伸至所述第三結構層的突出部分。
7.根據權利1所述的微慣性開關，其特征在于，
8.根據權利7所述的微慣性開關，其特征在于，所述第一極板被構造成沿加速度方向并形設置且電連接的若干第一子極板，相對應的第二極板被構造成沿加速度方向并形設置且電連接的若干第二子極板，所述若干第一子極板與所述若干第二子極板形成并聯的若干子電容。
9.根據權利要求8所述的微慣性開關，其特征在于，所述第一子極板與所述第二子極板均被構造成長條型，且在自然狀態下，所述第一子極板與所述第二子極板的正對面積為兩者最大正對面積的一半。
10.根據權利7至9中任一項所述的微慣性開關，其特征在于，所述微慣性開關還包括第三結構層，所述第三結構層設置于所述第一結構層遠離第二結構層的一側，所述第三結構層的一側突出于所述第二結構層，所述第三結構層的一側與設置活動觸點的質量塊側壁位于同側，所述第三結構層靠近所述第一結構層的一側設有兩根引線，所述兩根引線分別電連接至一個固定觸點，所述兩根引線延伸至所述第三結構層的突出部分。
...【技術特征摘要】
1.一種具有在線檢測功能的微慣性開關，其特征在于，包括第一結構層、第二結構層、固定觸點、活動觸點、至少一組檢測電容器組以及與檢測電容器組的組數相適配的接線端子組，在第一結構層中形成由柔性梁懸掛的可沿加速度方向移動的質量塊，活動觸點設置于質量塊上；在加速度作用下，質量塊可帶動活動觸點沿加速度方向移動使得活動觸點與固定觸點接觸導通；
2.根據權利1所述的微慣性開關，其特征在于，所述微慣性開關還包括第三結構層，所述第三結構層設置于所述第一結構層遠離第二結構層的一側，所述固定觸點被構造成兩個，兩個固定觸點設置于所述第三結構層靠近所述第一結構層的一側；
3.根據權利2所述的微慣性開關，其特征在于，每組所述檢測電容器組的兩個第一極板被構造成一個整體，所述兩個第二極板位于同一平面且可完全投影至第一極板。
4.根據權利3所述的微慣性開關，其特征在于，所述質量塊被構造成圓形，所述微慣性開關包括四組檢測電容器組和四組接線端子組，四組檢測電容器組沿周向布置于質量塊，每組所述檢測電容器組的兩個第二極板分別耦接至一組接線端子組的第一接線端子和第二接線端子；
5.根據權利3所述的微慣性開關，其特征在于，所述質量塊被構造成長方形，所述微慣性開關包括四組檢測電容器組和四組接線端子組，四組檢測電容器組分布設置于質量塊的四個角形成兩行兩列，每組所述檢測電容器組的兩個第二極...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙寶林，張鳳田，謝晉，王斌，熊壯，沈朝陽，杜連明，陳俊，謝國芬，
申請(專利權)人：中國工程物理研究院電子工程研究所，
類型：發明
國別省市：
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