專利名稱：電容式加速度計的制作方法
技術領域：
本發明屬于微機電系統(MEMS)慣性傳感器領域。涉及一種電容式加速度計，具體 涉及的是一個能夠同時測量縱向加速度及縱向角加速度的電容式加速度計。
背景技術：
隨著科學技術的發展，對物體運動狀態的測量及控制越來越受到重視，特別在一 些大的、精密的高科技裝置中，微小的運動，可能會導致非常巨大的影響。而加速度計正是 測量物體運動狀態的一種非常常用且有效的工具，因此，受到了科研人員廣泛的關注。由于 電容式加速度計靈敏度高，溫漂小，結構簡單緊湊，更是備受關注，發展迅速。
顧名思義，電容式傳感器的原理都是通過改變電容來實現的。改變電容器的電容 有兩個方法，一種是改變極板的間距，另一種是改變極板的有效面積。目前，兩種方式的傳 感器都有，如中國專利公開號為CN101089625A、名稱為"金屬電容式微加速度計"的專利，則 是利用電容極板間距變化的原理，中國專利公開號為CN101187674A、名稱為"一種差動電容 式微機械加速度計"，利用的則是極板面積的變化。 經對現有技術文獻的檢索發現，目前的電容式加速度計，只有單一的加速度計或 者角加速度計，尚為發現既能測量加速度又能測量角加速度的電容式傳感器。即現有的電 容式加速度計，要么只能測量1維、2維或者3維的加速度，要么只能測量角加速度，還沒有 方法能夠同時測量加速度和角加速度運動。然而，物體的運動，既包括平動，也包括轉動。特 別是在一些大型結構當中，轉動比平動更重要。因此，能夠同時測量加速度及角加速度計的 儀器非常欠缺。
發明內容
本發明的目的在于彌補目前電容加速度傳感器技術的空白，提出 一種電容式加速
度計，它既能測量縱向加速度，又能測量縱向角加速度，以滿足所需的測量要求。 本發明通過以下技術方案實現 —種電容式加速度計，其特點在于包括 上端蓋，在上端蓋的內表面絕緣地貼設上端蓋極板，且在上端蓋的內表面的中心 具有一塊突出的絕緣的止動塊； 下端蓋，在下端蓋的內表面絕緣地貼設下端蓋極板，且在下端蓋的內表面的中心 具有一塊突出的絕緣的止動塊； 質量塊是上下兩端分別具有縮頸的"王"字形的實心圓柱體，在該實心圓柱體的上 下端分別絕緣地設有質量塊上極板和質量塊下極板，該質量塊的上縮頸和下縮頸的周圍分 別對稱地設有四個相互絕緣的插孔； 圓筒體，在該圓筒體的上下兩端四邊對稱地分別設有四個絕緣的凹槽，與所述的
質量塊的上縮頸和下縮頸的周圍分別對稱地設有四個絕緣的插孔相對應； 第一彈性支桿、第二彈性支桿、第三彈性支桿和第四彈性支桿的兩端分別固定在所述的圓筒體的上端的四個凹槽中和所述的質量塊上縮頸的四個插孔中，第五彈性支桿、 第六彈性支桿、第七彈性支桿和第八彈性支桿的兩端分別固定在所述的圓筒體的下端的四 個凹槽中和所述的質量塊下縮頸的四個插孔中，所述的上端蓋和下端蓋與所述的圓筒體相 結合，將所述的彈性支桿固定，所述的質量塊通過所述的彈性支桿與所述的圓筒體連接，形 成敏感運動機構； 所述的上端蓋極板與下端蓋極板完全相同，所述的質量塊上極板和質量塊下極板 完全相同，所述的上端蓋極板、下端蓋極板、質量塊上極板、質量塊下極板都具有多塊相互 間隔的扇形子電極，這些扇形子電極使所述的上端蓋極板、下端蓋極板分別和質量塊上極 板、質量塊下極板構成差分電容式結構。 所述的第一彈性支桿、第二彈性支桿、第三彈性支桿、第四彈性支桿伸出所述的圓 筒體的上端的四個凹槽的外端分別形成第一輸出端子、第二輸出端子、第三輸出端子和第 四輸出端子，所述的第五彈性支桿、第六彈性支桿、第七彈性支桿和第八彈性支桿伸出所述 的圓筒體的下端的四個凹槽的外端分別形成第五輸出端子、第六輸出端子、第七輸出端子 和第八輸出端子； 所述的上端蓋極板有4個扇形角加速度測量子電極、2個扇形角速度測量子電極 和多個保護電極，所述的下端蓋極板有4個扇形角加速度測量子電極、2個扇形角速度測量 子電極和多個保護電極；所述的質量塊上極板具有2個扇形角加速度測量子電極、2個扇形 角速度測量子電極和多個保護電極，所述的質量塊下極板具有2個扇形角加速度測量子電 極、2個扇形角速度測量子電極和多個保護電極； 所述的上端蓋極板兩個角加速度測量子電極與所述的第一輸出端子相連，另兩個 角速度測量子電極與所述的第二輸出端子相連；所述的上端蓋極板的兩個角加速度測量子 電極與所述的第三輸出端子相連； 所述的下端蓋極板的兩個角加速度測量子電極與所述的第五輸出端子相連，另兩 個角加速度測量子電極與所述的第七輸出端子相連；所述的下端蓋極板的兩個角速度測量 子電極與所述的第六輸出端子相連； 所述的質量塊上極板的兩個角加速度測量子電極和所述的質量塊下極板的兩個 角加速度測量子電極與所述的第四輸出端子相連；所述的質量塊上極板的兩個角速度測量 子電極和所述的質量塊下極板的兩個角速度測量子電極與所述的第八輸出端子相連。
所述的上端蓋極板中的兩個角加速度測量子電極之間的縫隙在所述的質量塊上 電極的投影正好平分質量塊上電極的角加速度測量子電極；下端蓋極板中兩角加速度測量 子電極之間的縫隙在質量塊下電極的投影正好平分質量塊下電極的角加速度測量子電極。
將本發明電容式加速度計安裝在待測物體上，所述的第二輸出端子與第八輸出端 子之間的電容C1和第六輸出端子與第八輸出端子之間的電容C2發生變化，大小相等，方向 相反，C1和C2之差表示待測物體的縱向加速度；第三輸出端子與第七輸出端子之間的電容 Cr5和第一輸出端子與第五輸出端子之間的電容Cr6發生變化，大小相等，方向相反，Cr5和 Cr6之差表示待測物體的縱向角加速度。
本發明的優點是 1、所述的質量塊在該系統中是一個圓柱體的慣性機構。其剛度、密度大，與質量塊 上極板和質量塊下極板絕緣。它的外形中間大，在接近兩端處，圓柱體半徑減小，在兩端各
5形成一個類似與頸部結構，并且在每個頸部均勻分布著四個圓孔，每個圓孔固定一根彈性 支桿的另一端。 2、所述的彈性支桿完全相同，由導電性能好、韌性好且剛度合適的材料制成，一般 為圓柱形桿，具體可以根據性能設計。它們既是整個運動機構中的彈性元件，又是極板電極 的導線。各彈性支桿與圓筒體連接的一端，直接制作成輸出端子。這種結構節省了額外導 線對質量塊運動的影響，又降低了引線加工工藝的困難程度。 3、質量塊在加速度的作用下，位移的變化導致質量塊上極板與上端蓋極板以及質 量塊下極板與下端蓋極板的電容發生變化，并且兩個電容的變化量大小相等，方向相反。在 角加速度的作用下，質量塊發生扭轉，導致質量塊上極板、質量塊下極板的部分子電極分別 與上端蓋極板部分子電極、下端蓋極板部分子電極間的有效面積變化，從而導致電容變化， 其中，變化量大小相等，方向相反。兩種方式都形成了差分方式，提高了靈敏度、精度，并且 抑制了噪聲。 4 、實現了縱向加速度和縱向角加速度的同時測量。 5、加工工藝簡單，相同元件多，易批量生產。 6、本發明既可以用MEMS工藝制作，又可以用傳統工藝制作。 7、本發明設有止動塊，可以有效防止過載。
圖1是本發明電容式加速度計的剖面結構示意圖； 圖2是圖1的A-A方向剖視示意圖； 圖3是本發明上端蓋極板示意圖； 圖4是本發明質量塊上極板示意圖； 圖5是本發明角加速度測量電極連線示意圖； 圖6是本發明加速度測量電極連線示意圖。
具體實施例方式
本發明提出的電容式加速度計結合附圖及實施例詳細說明如下
先請參閱圖1、圖2、圖3和圖4，由圖可見，本發明電容式加速度計，構成包括
上端蓋1，在上端蓋的內表面絕緣地貼設上端蓋極板2，且在上端蓋的內表面的中 心具有一塊突出的絕緣的止動塊； 下端蓋16，在下端蓋16的內表面絕緣地貼設下端蓋極板15，且在下端蓋的內表面 的中心具有一塊突出的絕緣的止動塊； 質量塊8是上下兩端分別具有縮頸的"王"字形的實心圓柱體，在該實心圓柱體的 上下端分別絕緣地設有質量塊上極板3和質量塊下極板14，該質量塊8的上縮頸和下縮頸 的周圍分別對稱地設有四個相互絕緣的插孔； 圓筒體9，在該圓筒體9的上下兩端四邊對稱地分別設有四個絕緣的凹槽，與所述
的質量塊8的上縮頸和下縮頸的周圍分別對稱地設有四個絕緣的插孔相對應； 第一彈性支桿4、第二彈性支桿5、第三彈性支桿6和第四彈性支桿7的兩端分別
固定在所述的圓筒體9的上端的四個凹槽中和所述的質量塊8上縮頸的四個插孔中，第五彈性支桿10、第六彈性支桿11、第七彈性支桿12和第八彈性支桿13的兩端分別固定在所 述的圓筒體9的下端的四個凹槽中和所述的質量塊8下縮頸的四個插孔中，所述的上端蓋1 和下端蓋16與所述的圓簡體9相結合，將所述的彈性支桿固定，所述的質量塊8通過所述 的彈性支桿與所述的圓筒體9連接，形成敏感運動機構； 所述的上端蓋極板2與下端蓋極板15完全相同，所述的質量塊上極板3和質量塊 下極板14完全相同，所述的上端蓋極板2、下端蓋極板15、質量塊上極板3、質量塊下極板 14都具有多塊相互間隔的扇形子電極，這些扇形子電極使所述的上端蓋極板2、下端蓋極 板15分別和質量塊上極板3、質量塊下極板14構成差分電容式結構。 所述的第一彈性支桿4、第二彈性支桿5、第三彈性支桿6、第四彈性支桿7伸出所 述的圓筒體9的上端的四個凹槽的外端分別形成第一輸出端子17、第二輸出端子18、第三 輸出端子19和第四輸出端子20，所述的第五彈性支桿10、第六彈性支桿11、第七彈性支桿 12和第八彈性支桿13伸出所述的圓筒體9的下端的四個凹槽的外端分別形成第五輸出端 子21、第六輸出端子22、第七輸出端子23和第八輸出端子24 ; 參見圖3、圖5和圖6，所述的上端蓋極板2有4個扇形角加速度測量子電極2al、 2a2、2cl、2c2、2個扇形角速度測量子電極2bl、2b2和多個保護電極2dl、2d2、2d3、2d4、2d5、 2d6，所述的下端蓋極板15有4個扇形角加速度測量子電極2a' 1、2a' 2、2c' 1、2c' 2、2個扇 形角速度測量子電極2b' 1、2b' 2和多個保護電極2d' 1、2d' 2、2d' 3、2d' 4、2d' 5、2d' 6;
參見圖4、圖5和圖6，所述的質量塊上極板3具有2個扇形角加速度測量子電極 3al、3a2、2個扇形角速度測量子電極3bl、3b2和多個保護電極3cl、3c2、3c3、3c4、3c5，所述 的質量塊下極板14具有2個扇形角加速度測量子電極3a' 1、3a' 2、2個扇形角速度測量子 電極3b' 1、3b' 2和多個保護電極3c' 1、3c' 2、3c' 3、3c' 4、3c' 5 ; 所述的上端蓋極板2的兩個角加速度測量子電極2al、2c2與所述的第一輸出端子 17相連，另兩個角加速度測量子電極2a2、2cl與所述的第三輸出端子19相連；所述的上端 蓋極板2兩個角速度測量子電極2bl、2b2與所述的第二輸出端子18相連；
所述的下端蓋極板15兩個角加速度測量子電極2a' 1、2c' 2與所述的第五輸出端 子21相連，另兩個角加速度測量子電極2a' 2、2c' 1與所述的第七輸出端子23相連，所述 的下端蓋極板15兩個角速度測量子電極2b' 1、2b' 2與所述的第六輸出端子22相連；
所述的質量塊上極板3兩個角加速度測量子電極3al、3a2和所述的質量塊下極板 14的兩個角加速度測量子電極3a' 1、3a' 2與所述的第四輸出端子20相連；所述的質量塊 上極板3兩個角速度測量子電極3bl、3b2和所述質量塊下極板14兩個角速度測量子電極 3b' 1、3b' 2與所述的第八輸出端子24相連。 參見圖3和圖4，所述的上端蓋極板2中的兩個角加速度測量子電極2al、2a2之 間的縫隙在所述的質量塊上電極3的投影正好平分質量塊上電極3的角加速度測量子電極 3al ;下端蓋極板15中兩角加速度測量子電極2a' 1、2a' 2之間的縫隙在質量塊下電極14 的投影正好平分質量塊下電極14的角加速度測量子電極3a' 1。 如圖1所示，上端蓋1和下端蓋15由剛度大的材料做成。可以是金屬材料但不限 于金屬材料。為了保證運動中端蓋的變形不影響加速度測量，端蓋的厚度不能太薄。
如圖1所示，質量塊8由剛度大，密度大的材料做成。可以是金屬材料但不限于金 屬材料。質量塊兩端的頸部均勻分布著四個孔，每個孔剛好能夠插入彈性支桿的一端。
如圖l所示，圓筒體9由剛度大的材料做成。可以是金屬材料但不限于金屬材料。
圓筒體9的兩端分別均勻分布著4個凹槽，剛好可以放入彈性支桿的一端。 如圖2所示，所述的彈性支桿的一端插入質量塊8頸部的插孔，另一端放在圓筒的
凹槽中，所述的上端蓋1和下端蓋16與圓筒9相固定，同時也固定各彈性支桿，從而固定形
成運動敏感機構。 本發明的工作原理令上端蓋極板角加速度測量子電極2a2與2cl和質量塊上極 板角加速度測量子電極3al與3a2形成的電容(即輸出端子19與輸出端子20之間的電 容)為Crl，上端蓋極板角加速度測量子電極2al與2c2和質量塊上極板角加速度測量子電 極3al與3a2形成的電容(即輸出端子17與輸出端子20之間的電容)為Cr2，下端蓋極 板角加速度測量子電極2a' 2與2c' 1和質量塊下極板角加速度測量子電極3a' 1與3a' 2 形成的電容(即輸出端子23與輸出端子20之間的電容)為Cr3，下端蓋極板角加速度測量 子電極2a' 1與2c' 2和質量塊下極板角加速度測量子電極3a' 1與3a' 2形成的電容(即 輸出端子21與輸出端子20之間的電容)為Cr4。令Crl與Cr3串聯輸出的電容(即輸出 端子19與輸出端子23之間的電容)為Cr5， Cr2與Cr4串聯輸出的電容(即輸出端子17 與輸出端子21之間的電容)為Cr6。令上端蓋極板加速度測量子電極2bl與2b2和質量 塊上極板加速度測量子電極3bl與3b2形成的電容(即輸出端子18與輸出端子24之間的 電容)為Cl，下端蓋極板加速度測量子電極2b' 1與2b' 2和質量塊下極板加速度測量子 電極3b' 1與3b' 2形成的電容(即輸出端子22與輸出端子24之間的電容)為C2。令上 端蓋極板角加速度測量子電極2a2與2cl和質量塊上極板角加速度測量子電極3al與3a2 之間的有效面積為Srl，上端蓋極板角加速度測量子電極2al與2c2和質量塊上極板角加 速度測量子電極3al與3a2之間的有效面積為Sr2，下端蓋極板角加速度測量子電極2a' 2 與2c' 1和質量塊下極板角加速度測量子電極3a' 1與3a' 2的有效面積為Sr3，下端蓋極 板角加速度測量子電極2a' 1與2c' 2和質量塊下極板角加速度測量子電極3a' 1與3a' 2 的有效面積為Sr4，上端蓋極板加速度測量子電極2bl與2b2和質量塊上極板加速度測量子 電極3bl與3b2的有效面積為Sl，下端蓋極板加速度測量子電極2b' 1與2b' 2和質量塊 下極板加速度測量子電極3b' 1與3b' 2的有效面積為S2，上端蓋極板2與質量塊上極板3 之間的距離為dl，下端蓋極板15與質量塊下極板14之間的距離為d2。
根據所述裝配，在任何情況下，都滿足Srl = Sr3， Sr2 = Sr4， Sl = S2。
對于平板電容，電容值與有效面積成正比，與平板間距離成反比，令其表達式為
C-p;，其中p為常數。貝ijCl = ;3 ，C2 = , ，05 = ，06 = 。 在無加速度情況下，Sri = Sr2， dl = d2。此時，Cl = C2， Cr5 = Cr6。
當該加速度計受到縱向加速度時，質量塊8在慣性力的作用下，會與圓筒9、上端 蓋1、下端蓋16發生相對位移Ad，從而導致dl、 d2分別變化為dl+Ad、 d2-Ad。即dl與 d2的變化大小相等，方向相反。對應的電容C1、C2的變化也大小相等，方向相反，從而形成 差動結構，通過測量Cl與C2的值，即可獲得縱向加速度值。經過分析可知，當加速度向上 時，Cl減小，C2增大；當加速度向下時，Cl增大，C2減小，它們變化量大小相等，方向相反。
8此時，Srl、Sr 2、Sr 3、Sr 4無變化，上端蓋極板2與下端蓋極板15之間的距離不變化，因 此，Cr5與Cr6不變化 當該加速度計受到縱向角加速度時，質量塊8在慣性力的作用下，會與圓筒及端 蓋產生相對旋轉，從而導致Srl與Sr3分別變化為Srl+A S、Sr3_ A S，其中AS為旋轉產生 的有效面積變化量，此時，Srl與Sr3變化量大小相等，方向相反。因此，對應的Cr5與Cr6 的變化量也大小相等，方向相反，從而形成差動結構。通過測量Cr5與Cr6的值，即可獲得 縱向角加速度值。經過分析可知，當角加速度向上時，Cr5增大，Cr6減小；當角加速度向下 時，Cr5減小，Cr6增大。此時，dl、 d2不變化，當角加速度在量程內，有效面積Sl、 S2也不 變化，即C1、C2不變化。 由以上分析可知當有縱向加速度時，第二輸出端子18與第八輸出端子24之間的 電容Cl和第六輸出端子22與第八輸出端子24之間的電容C2發生變化，大小相等，方向相 反。當有縱向角加速度時，第三輸出端子19與第七輸出端子23之間的電容Cr5和第一輸 出端子17與第五輸出端子21之間的電容Cr6發生變化，大小相等，方向相反。因為Cl和 C2之差的變化與Cr5和Cr6之差的變化是相互獨立的，所以，可以同時測量縱向加速度和縱 向角加速度而無耦合現象。
權利要求
一種電容式加速度計，其特征在于包括上端蓋(1)，在上端蓋的內表面絕緣地貼設上端蓋極板(2)，且在上端蓋的內表面的中心具有一塊突出的絕緣的止動塊；下端蓋(16)，在下端蓋(16)的內表面絕緣地貼設下端蓋極板(15)，且在下端蓋的內表面的中心具有一塊突出的絕緣的止動塊；質量塊(8)是上下兩端分別具有縮頸的“王”字形的實心圓柱體，在該實心圓柱體的上下端分別絕緣地設有質量塊上極板(3)和質量塊下極板(14)，該質量塊(8)的上縮頸和下縮頸的周圍分別對稱地設有四個相互絕緣的插孔；圓筒體(9)，在該圓筒體(9)的上下兩端四邊對稱地分別設有四個絕緣的凹槽，與所述的質量塊(8)的上縮頸和下縮頸的周圍分別對稱地設有四個絕緣的插孔相對應；第一彈性支桿(4)、第二彈性支桿(5)、第三彈性支桿(6)和第四彈性支桿(7)的兩端分別固定在所述的圓筒體(9)的上端的四個凹槽中和所述的質量塊(8)上縮頸的四個插孔中，第五彈性支桿(10)、第六彈性支桿(11)、第七彈性支桿(12)和第八彈性支桿(13)的兩端分別固定在所述的圓筒體(9)的下端的四個凹槽中和所述的質量塊(8)下縮頸的四個插孔中，所述的上端蓋(1)和下端蓋(16)與所述的圓筒體(9)相結合，將所述的彈性支桿固定，所述的質量塊(8)通過所述的彈性支桿與所述的圓筒體(9)連接，形成敏感運動機構；所述的上端蓋極板(2)與下端蓋極板(15)完全相同，所述的質量塊上極板(3)和質量塊下極板(14)完全相同，所述的上端蓋極板(2)、下端蓋極板(15)、質量塊上極板(3)、質量塊下極板(14)都具有多塊相互間隔的扇形子電極，這些扇形子電極使所述的上端蓋極板(2)、下端蓋極板(15)分別和質量塊上極板(3)、質量塊下極板(14)構成差分電容式結構。
2. 根據權利要求l所述的電容式加速度計，其特征在于所述的第一彈性支桿(4)、第二 彈性支桿(5)、第三彈性支桿(6)、第四彈性支桿(7)伸出所述的圓筒體(9)的上端的四個 凹槽的外端分別形成第一輸出端子(17)、第二輸出端子(18)、第三輸出端子(19)和第四輸 出端子(20)，所述的第五彈性支桿(10)、第六彈性支桿(11)、第七彈性支桿(12)和第八彈 性支桿(13)伸出所述的圓筒體(9)的下端的四個凹槽的外端分別形成第五輸出端子(21)、 第六輸出端子(22)、第七輸出端子(23)和第八輸出端子(24);所述的上端蓋極板(2)有4個扇形角加速度測量子電極(2al、2a2、2cl、2c2)、2個扇形 角速度測量子電極(2bl、2b2)和多個保護電極(2dl、2d2、2d3、2d4、2d5、2d6)，所述的下端 蓋極板(15)有4個扇形角加速度測量子電極(2a' 1、2a' 2、2c' 1、2c' 2)、2個扇形角速度 測量子電極(2b' 1、2b' 2)和多個保護電極(2d' 1、2d' 2、2d' 3、2d' 4、2d' 5、2d' 6);所述 的質量塊上極板(3)具有2個扇形角加速度測量子電極(3al、3a2)、2個扇形角速度測量子 電極(3bl、3b2)和多個保護電極(3cl、3c2、3c3、3c4、3c5)，所述的質量塊下極板(14)具有 2個扇形角加速度測量子電極(3a' 1、3a' 2) 、2個扇形角速度測量子電極(3b' 1、3b' 2)和 多個保護電極(3c' 1、3c' 2、3c' 3、3c' 4、3c' 5);所述的上端蓋極板(2)的兩個角加速度測量子電極(2al、2c2)與所述的第一輸出端子 (17)相連，另兩個角加速度測量子電極(2a2、2cl)與所述的第三輸出端子(19)相連；所述 的上端蓋極板(2)兩個角速度測量子電極(2bl、2b2)與所述的第二輸出端子(18)相連；所述的下端蓋極板(15)兩個角加速度測量子電極(2a' 1、2c'2)與所述的第五輸出端 子(21)相連，另兩個角加速度測量子電極(2a'2、2c'l)與所述的第七輸出端子(23)相連，所述的下端蓋極板(15)兩個角速度測量子電極(2b'l、2b'2)與所述的第六輸出端子(22) 相連；所述的質量塊上極板(3)兩個角加速度測量子電極(3al、3a2)和所述的質量塊下極板 (14)的兩個角加速度測量子電極(3a' 1、3a' 2)與所述的第四輸出端子(20)相連；所述的 質量塊上極板(3)兩個角速度測量子電極(3bl、3b2)和所述質量塊下極板(14)兩個角速 度測量子電極(3b' 1、3b' 2)與所述的第八輸出端子(24)相連。
3. 根據權利要求l所述的電容式加速度計，其特征在于所述的上端蓋極板(2)中的兩 個角加速度測量子電極(2al、2a2)之間的縫隙在所述的質量塊上電極(3)的投影正好平分 質量塊上電極(3)的角加速度測量子電極(3al);下端蓋極板(15)中兩角加速度測量子電 極(2a' 1、2a' 2)之間的縫隙在質量塊下電極(14)的投影正好平分質量塊下電極(14)的 角加速度測量子電極(3a， 1)。
4. 根據權利要求l所述的電容式加速度計，其特征在于所述的第二輸出端子(18)與 第八輸出端子(24)之間的電容C1和第六輸出端子(22)與第八輸出端子(24)之間的電容 C2發生變化，大小相等，方向相反，Cl和C2之差表示測量物體的縱向加速度；第三輸出端子 (19)與第七輸出端子(23)之間的電容Cr5和第一輸出端子(17)與第五輸出端子(21)之 間的電容Cr6發生變化，大小相等，方向相反，Cr5和Cr6之差表示測量物體的縱向角加速 度。
全文摘要
一種電容式加速度計，包括具有上端蓋極板的上端蓋、有下端蓋極板的下端蓋、具有質量塊極板上極板和質量塊下極板的質量塊、圓筒體和八根彈性支桿，所述的上端蓋和下端蓋與圓筒體相結合，將所述的彈性支桿固定，所述的質量塊通過所述的彈性支桿與所述的圓筒體連接，形成敏感運動機構；所述的上端蓋極板、下端蓋極板、質量塊上極板、質量塊下極板都具有多塊相互間隔的扇形子電極，這些扇形子電極使所述的上端蓋極板、下端蓋極板分別和質量塊上極板、質量塊下極板構成差分電容式結構。本發明能夠同時測量縱向加速度及角加速度。
文檔編號G01P15/125GK101710133SQ200910198629
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月11日 優先權日2009年11月11日
發明者劉芳, 孫平平, 孫明營, 張濤, 朱健強 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所