本發(fā)明涉及mems領(lǐng)域，尤其涉及一種加速度傳感單元以及加速度計。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的mems加速度計是采用非對稱的質(zhì)量塊來測量xy平面內(nèi)的加速度。其中沿著x(或y)方向采用非對稱形式，通過測量非對稱的質(zhì)量塊在加速度作用下發(fā)生的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，來測得x方向上的加速度。而沿著y方向則采用對稱形式，通過測量質(zhì)量塊在沿著y周加速度作用下發(fā)生的線性平動，來測得y方向上的加速度。關(guān)于該技術(shù)，請參考第201310426729.0號中國發(fā)明專利申請的內(nèi)容。

上述結(jié)構(gòu)由于要提供非對稱形狀的質(zhì)量塊，并且還需要質(zhì)量塊的運動狀態(tài)穩(wěn)定，因此導(dǎo)致質(zhì)量塊與固定錨點之間的連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜。故如何降低此種類型加速度計結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，是現(xiàn)有技術(shù)亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種簡化質(zhì)量塊與固定錨點之間的連接結(jié)構(gòu)的加速度傳感單元以及加速度計。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種加速度傳感單元，包括一質(zhì)量塊，所述質(zhì)量塊中具有一鏤空部，還包括一設(shè)置在固定平面上的錨點，所述錨點通過一懸臂梁與所述質(zhì)量塊連接，以使所述質(zhì)量塊懸置在所述固定平面上，所述錨點以及所述懸臂梁均設(shè)置在所述鏤空部內(nèi)，所述質(zhì)量塊在沿所述懸臂梁軸向的兩側(cè)具有不同的質(zhì)量。

可選的，所述懸臂梁是平行設(shè)置的雙梁，所述雙梁設(shè)置在所述錨點同側(cè)。

可選的，所述雙梁上各自包括折疊結(jié)構(gòu)，所述雙梁上的折疊結(jié)構(gòu)亦彼此對稱。

可選的，所述懸臂梁上還設(shè)置一剛體質(zhì)量塊。

可選的，所述剛體質(zhì)量塊設(shè)置在所述懸臂梁的中心點。

可選的，所述設(shè)置剛體質(zhì)量塊的懸臂梁是平行設(shè)置的雙梁。

可選的，所述懸臂梁的中心點與所述質(zhì)量塊的質(zhì)心具有一距離。

本發(fā)明還提供了一種加速度計，包括上述的加速度傳感單元。

本發(fā)明采用一個懸臂梁將質(zhì)量塊懸置在所述固定平面上，并通過調(diào)整質(zhì)量塊至懸臂梁的中心，則可以做到質(zhì)量塊在沿垂直于懸臂梁方向的加速度作用下只會發(fā)生平動，因此節(jié)省了空間并降低了結(jié)構(gòu)復(fù)雜度。并且相比于在錨點兩側(cè)對稱設(shè)置兩個懸臂梁的方案而言，本具體實施方式中的懸臂梁可以更寬更短，并且單個懸臂梁能夠更容易釋放在制造過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明所述加速度傳感單元的一具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是本發(fā)明所述加速度傳感單元的另一具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3是本發(fā)明所述加速度傳感單元的另一具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4是本發(fā)明所述加速度傳感單元的另一具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖5是本發(fā)明所述加速度計的一具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的加速度傳感單元以及加速度計的具體實施方式做詳細說明。

首先結(jié)合附圖給出本發(fā)明所述加速度傳感單元的具體實施方式。

附圖1是本具體實施方式所述加速度傳感單元的結(jié)構(gòu)示意圖，包括質(zhì)量塊11和設(shè)置在固定平面(與圖面平行，未圖示)上的錨點12，所述錨點12通過一懸臂梁13與所述質(zhì)量塊11連接，以使所述質(zhì)量塊11懸置在所述固定平面上。所述質(zhì)量塊中具有一鏤空部101，所述錨點12以及所述懸臂梁13均設(shè)置在所述鏤空部101內(nèi)，所述質(zhì)量塊11在沿所述懸臂梁13軸向的兩側(cè)具有不同的質(zhì)量。在本具體實施方式中，所述懸臂梁13的中心點與所述質(zhì)量塊11的質(zhì)心具有一距離，以提供上述非對稱設(shè)置方式。

繼續(xù)參考附圖1所示，上述質(zhì)量塊11在沿著x方向的加速度作用下，由于質(zhì)量塊11在沿所述懸臂梁13軸向的兩側(cè)具有不同的質(zhì)量，因此會發(fā)生面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，通過設(shè)置檢測電極(未圖示)可以檢測出該加速度的值。而需要調(diào)整質(zhì)量塊11的中心與懸臂梁13的中心沿著y軸方向?qū)R，則可以做到質(zhì)量塊11在沿著y方向的加速度作用下會發(fā)生平動，通過設(shè)置檢測電極(未圖示)可以 檢測出該加速度的值。因此上述結(jié)構(gòu)只采用了一個懸臂梁13將質(zhì)量塊11懸置在所述固定平面上，因此節(jié)省了空間。并且相比于在錨點12兩側(cè)對稱設(shè)置兩個懸臂梁的方案而言，本具體實施方式中的懸臂梁13可以更寬更短，并且單個懸臂梁能夠更容易釋放在制造過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。

附圖2是本發(fā)明所述加速度傳感單元的另一具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，包括質(zhì)量塊11和設(shè)置在固定平面上的錨點12，所述錨點12通過一平行設(shè)置在錨點12同側(cè)的雙梁231與232與所述質(zhì)量塊11連接，以使所述質(zhì)量塊11懸置在所述固定平面上。所述雙梁231與232上各自包括折疊結(jié)構(gòu)，所述雙梁231與232上的折疊結(jié)構(gòu)亦彼此對稱。所述質(zhì)量塊11中具有一鏤空部101，所述錨點12以及所述雙梁231與232均設(shè)置在所述鏤空部101內(nèi)，所述質(zhì)量塊11在沿所述雙梁231與232軸向的兩側(cè)具有不同的質(zhì)量。與前一個具體實施方式不同的是，本具體實施方式采用的是平行設(shè)置的雙梁231與232代替了前一個具體實施方式中的懸臂梁13。通過運用雙梁，及可選的折疊結(jié)構(gòu)，該實施方式可以起到調(diào)整懸臂梁對xyz三個方向上加速度的靈敏度的作用，以實現(xiàn)三軸靈敏度都能滿足設(shè)計要求。

附圖3是本發(fā)明所述加速度傳感單元的另一具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，包括質(zhì)量塊11和設(shè)置在固定平面上的錨點12，所述錨點12通過一懸臂梁33與所述質(zhì)量塊11連接，以使所述質(zhì)量塊11懸置在所述固定平面上。所述懸臂梁33上還設(shè)置了剛體質(zhì)量塊331。所述質(zhì)量塊11中具有一鏤空部101，所述錨點12以及所述懸臂梁33均設(shè)置在所述鏤空部101內(nèi)，所述質(zhì)量塊11在沿所述懸臂梁33軸向的兩側(cè)具有不同的質(zhì)量。與前一個具體實施方式不同的是，本具體實施方式添加了剛體質(zhì)量塊331。所述剛體質(zhì)量塊331優(yōu)選設(shè)置在所述懸臂梁33的中心點。通過運用剛體質(zhì)量塊，該實施方式可以起到改進懸臂梁對xyz三個方向上加速度的靈敏度的作用，以實現(xiàn)三軸靈敏度都能滿足設(shè)計要求。

附圖4是本發(fā)明所述加速度傳感單元的另一具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，包括質(zhì)量塊11和設(shè)置在固定平面上的錨點12，所述錨點12通過一平行設(shè)置在錨點12同側(cè)的雙梁431與432與所述質(zhì)量塊11連接，以使所述質(zhì)量塊11懸 置在所述固定平面上。所述雙梁431與432上進一步設(shè)置了剛體質(zhì)量塊433。所述質(zhì)量塊11中具有一鏤空部101，所述錨點12以及雙梁431與432、剛體質(zhì)量塊433均設(shè)置在所述鏤空部101內(nèi)，所述質(zhì)量塊11在沿所述雙梁431與432軸向的兩側(cè)具有不同的質(zhì)量。本具體實施方式結(jié)合了前述兩個具體實施方式的特征，因此是一種優(yōu)選的實施方式。

接下來結(jié)合附圖給出本發(fā)明所述加速度計的具體實施方式。

附圖5是本具體實施方式所述加速度計的結(jié)構(gòu)示意圖，包括質(zhì)量塊51和設(shè)置在固定平面(與圖面平行，未圖示)上的兩個錨點52，所述錨點52通過一懸臂梁53與所述質(zhì)量塊51連接，所述質(zhì)量塊51在沿所述懸臂梁53軸向的兩側(cè)具有不同的質(zhì)量。本具體實施方式采用了優(yōu)選的技術(shù)方案，懸臂梁53由雙梁531和532構(gòu)成，且在其中心具有剛體質(zhì)量塊533。錨點52與懸臂梁53之間還具有連接結(jié)構(gòu)54，使在上下位置設(shè)置的錨點能夠延展到右邊位置。所述連接結(jié)構(gòu)54加速度作用下的形變很小，因此錨點52可以看作是為懸臂梁53提供了剛性支撐。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。