Z轴加速度计敏感结构及Z轴加速度计.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114994362A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210620692.4(22)申请日2022.06.02(71)申请人北京自动化控制设备研究所地址100074北京市丰台区云岗北里1号院3号楼(72)发明人尚克军杨亚杰刘飞张菁华盛洁姚远李陈征王登顺王汝弢王永胜(51)Int.Cl.G01P15/08(2006.01)G01P15/125(2006.01)G01P21/00(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图7页(54)发明名称Z轴加速度计敏感结构及Z轴加速度计(57)摘要本发明提供了一种Z轴加速度计敏感结构及Z轴加速度计，包括衬底和至少一个加速度计敏感结构组，加速度计敏感结构组包括两个加速度计敏感子结构，任一子结构均包括敏感质量块组、第一、第二偏置质量块、第一、第二弹簧支撑梁、第一、第二锚点单元、第一和第二极板，第一弹簧支撑梁分别与敏感质量块组的一侧以及第一锚点单元连接，第二弹簧支撑梁分别与敏感质量块组的另一侧以及第二锚点单元连接，第一偏置质量块与第二敏感质量块的一侧连接，第二偏置质量块与第二敏感质量块的另一侧连接，第一、第二极板与第一、第二敏感质量块一一相对设置。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中Z轴加速度计零偏的稳定性和重复性差、滞回大的技术问题。CN114994362ACN114994362A权利要求书1/3页1.一种Z轴加速度计敏感结构，其特征在于，所述Z轴加速度计敏感结构包括衬底(100)和至少一个加速度计敏感结构组，所述加速度计敏感结构组包括两个加速度计敏感子结构(200)，任一所述加速度计敏感子结构(200)均包括敏感质量块组(201)、第一偏置质量块(202)、第二偏置质量块(203)、第一弹簧支撑梁(204)、第二弹簧支撑梁(205)、第一锚点单元(206)、第二锚点单元(207)、第一极板(208)和第二极板(209)，所述第一锚点单元(206)、所述第二锚点单元(207)、所述第一极板(208)和所述第二极板(209)均设置在所述衬底(100)上，所述敏感质量块组(201)包括相连接的第一敏感质量块(2011)和第二敏感质量块(2012)，所述第一弹簧支撑梁(204)分别与所述敏感质量块组(201)的一侧以及所述第一锚点单元(206)连接，所述第二弹簧支撑梁(205)分别与所述敏感质量块组(201)的另一侧以及所述第二锚点单元(207)连接，所述第一弹簧支撑梁(204)与所述第二弹簧支撑梁(205)同轴设置，所述第一敏感质量块(2011)和所述第二敏感质量块(2012)相对于所述第一弹簧支撑梁(204)以及所述第二弹簧支撑梁(205)对称设置，所述第一偏置质量块(202)与所述第二敏感质量块(2012)的一侧连接，所述第二偏置质量块(203)与所述第二敏感质量块(2012)的另一侧连接，所述第一极板(208)与所述第一敏感质量块(2011)相对设置，所述第二极板(209)与所述第二敏感质量块(2012)相对设置；第一加速度计敏感子结构(200)的第一敏感质量块(2011)与第二加速度计敏感子结构(200)的第一敏感质量块(2011)相连接以实现两个所述加速度计敏感子结构(200)的连接或第一加速度计敏感子结构(200)的第二敏感质量块(2012)与第二加速度计敏感子结构(200)的第二敏感质量块(2012)相连接以实现两个所述加速度计敏感子结构(200)的连接。2.根据权利要求1所述的Z轴加速度计敏感结构，其特征在于，任一所述加速度计敏感子结构(200)均还包括第一应力释放单元(210)和第二应力释放单元(211)，所述第一弹簧支撑梁(204)通过所述第一应力释放单元(210)与所述第一锚点单元(206)连接，所述第二弹簧支撑梁(205)通过所述第二应力释放单元(211)与所述第二锚点单元(207)连接，所述第一应力释放单元(210)和所述第二应力释放单元(211)用于释放所述Z轴加速度计敏感结构的结构内应力。3.根据权利要求2所述的Z轴加速度计敏感结构，其特征在于，所述第一应力释放单元(210)包括第一应力释放梁组(2101)和第一应力释放框架(2102)，所述第一应力释放梁组(2101)通过所述第一应力释放框架(2102)与所述第一锚点单元(206)连接，所述第一弹簧支撑梁(204)与所述第一应力释放梁组(2101)连接；所述第二应力释放单元(211)包括第二应力释放梁组(2111)和第二应力释放框架(2112)，所述第二应力释放梁组(2111)通过所述第二应力释放框架(2112)与所述第二锚点单元(207)连接，所述第二弹簧支撑梁(205)与所述第二应力释放梁组(2111)连接。4.根据权利要求