加速度傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加速度傳感器，包括基座、彈性片、磁鐵、磁傳感器及至少兩個導電焊針，所述磁傳感器由磁敏感薄膜構成，其中，所述基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔，所述彈性片呈薄板狀并支撐于所述基座上，所述磁鐵或所述磁傳感器安裝于所述彈性片上，且所述磁鐵與所述磁傳感器對應安裝，所述彈性片振動從而使所述磁鐵與所述磁傳感器產(chǎn)生相對運動，使所述磁傳感器感應所述磁鐵產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢；彈性片呈薄板狀，共振頻率低，且振動過程中不易變形扭曲，因此精度高，而整個加速度傳感器的結構簡單，裝配方便，且生產(chǎn)成本低。
【專利說明】加速度傳感器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及微納電子【技術領域】，更具體地涉及一種加速度傳感器。

【背景技術】
[0002]微機電系統(tǒng)(MEMS)是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統(tǒng)，其具有以下基本特點:微型化、智能化、多功能、高集成度，因此，MEMS涉及航空航天、信息通信、生物化學、醫(yī)療、自動控制、消費電子以及軍事等應用領域。利用微電子技術可制造集成電路和許多傳感器，且微加工技術很適合于制作某些壓力傳感器、加速度傳感器、微泵、微閥、微溝槽、微反應室、微執(zhí)行器、微機械等。其中，加速度傳感器可以用來進行多種測量，例如用于計算出設備相對于水平面的傾斜角度，或通過分析動態(tài)加速度得出設備移動的方式等。
[0003]例如，美國專利US20090195243揭示了一種加速度傳感器裝置，其通過懸臂梁的左右擺動帶動磁鐵的移動，產(chǎn)生變化磁場，GMR傳感器感應磁場的變化，從而輸出差分信號。但由于它的懸臂梁的共振頻率高，限制并影響了其靈敏度，如果將懸梁臂做得太細以降低其共振頻率，則容易發(fā)生變形；同時，懸梁臂的扭曲形變不可避免的會帶來誤差，而且結構復雜，裝配困難，成本高。
[0004]因此，有必要提供一種結構簡單、裝配方便、減少共振頻率、不易扭曲變形且精度高的加速度傳感器以解決現(xiàn)有技術的不足。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單、裝配方便、減少共振頻率、不易扭曲變形且精度高的加速度傳感器。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為:提供一種加速度傳感器，其包括基座、彈性片、磁鐵、磁傳感器及至少兩個導電焊針，所述磁傳感器由磁敏感薄膜構成，其中，所述基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔，所述彈性片呈薄板狀并支撐于所述基座上，所述磁鐵或所述磁傳感器安裝于所述彈性片上，且所述磁鐵與所述磁傳感器對應安裝，所述彈性片振動從而使所述磁鐵與所述磁傳感器產(chǎn)生相對運動，使所述磁傳感器感應所述磁鐵產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢。
[0007]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述加速度傳感器還包括一電路板，所述彈性片支撐于所述基座的一端，所述磁鐵固定連接于所述彈性片上并容置于所述容置腔內，所述磁傳感器設置于所述基座的另一端并連接于所述電路板上，且所述磁傳感器與所述磁鐵相對設置，所述彈性片沿所述容置腔的軸向振動從而帶動所述磁鐵振動，所述磁傳感器感應所述磁鐵產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢。
[0008]在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述彈性片上設置有軟線路板，所述彈性片支撐于所述基座的一端，所述磁傳感器固定連接于所述彈性片上并與所述彈性片上的線路連接，且所述磁傳感器容置于所述容置腔內，所述磁鐵固定于所述基座的另一端并與所述磁傳感器相對設置，所述彈性片沿所述容置腔的軸向振動從而帶動所述磁傳感器振動，使所述磁傳感器感應所述磁鐵產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢。
[0009]較佳地，所述基座還包括一底座，所述底座連接于所述基座的端部，所述磁鐵固定于所述底座上并容置于所述容置腔內，且所述磁鐵與所述磁傳感器相對設置。
[0010]較佳地，所述彈性片呈全部或部分鏤空的薄板結構。
[0011]較佳地，所述彈性片全部或部分刻蝕而形成具有凹陷的薄板結構。
[0012]較佳地，所述彈性片呈圓形、方形、菱形、橢圓形或其任意組合形。
[0013]較佳地，所述彈性片的邊緣形成外沿活動部，所述彈性片的中心處具有中心活動部，所述外沿活動部與所述中心活動部之間設置有多個彈性臂，所述中心活動部、彈性臂及外沿活動部之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有連接臂以連接相鄰的中心活動部、彈性臂及外沿活動部。
[0014]較佳地，所述彈性片的邊緣處具有呈環(huán)形結構的支撐部，所述支撐部內相間隔地設置有至少兩個分振動單元，且每一所述分振動單元與所述支撐部之間設有至少一個支撐橋，所述分振動單元及對應的所述支撐橋沿所述彈性片的中心處均勻分布，所述磁鐵或所述磁傳感器安裝于其中一所述分振動單元上。
[0015]較佳地，相鄰的兩所述分振動單元之間設有至少一個連接橋。
[0016]較佳地，相對的兩所述分振動單元之間設有至少一個連接橋，數(shù)個所述連接橋相互交叉于所述彈性片的中心處并形成中心支撐部。
[0017]較佳地，所述彈性片還包括至少一個安裝于所述支撐部上且穿過所述彈性片中心處的支撐桿，且至少一個所述支撐桿將所述支撐部的內環(huán)分割成至少兩個獨立的安裝區(qū)，所述分振動單元對應安裝于所述安裝區(qū)內。
[0018]較佳地，所述支撐桿至少有兩個，且至少兩個所述支撐桿交叉于所述彈性片的中心處并形成中心支撐部。
[0019]較佳地,所述分振動單元的邊緣形成外沿活動部,所述分振動單元的中心處具有中心活動部，所述外沿活動部與所述中心活動部之間設置有多個彈性臂，所述中心活動部、彈性臂及外沿活動部之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有連接臂以連接相鄰的中心活動部、彈性臂及外沿活動部。
[0020]較佳地，所述分振動單元呈扇形結構。
[0021]較佳地，所述彈性片采用金屬材料、非金屬材料、金屬氧化物材料、聚合體制成，或采用金屬材料、非金屬材料、金屬氧化物材料制作后外加鍍層或覆蓋層制成。
[0022]較佳地，所述磁敏感薄膜為各向異性磁阻AMR膜、巨磁阻GMR膜、隧道磁阻TMR膜或霍爾HALL效應磁敏感薄膜。
[0023]較佳地，所述磁敏感薄膜為至少一對具有相反釘扎方向的兩磁敏感薄膜構成，所述磁敏感薄膜通過與其首尾相連的第一電極形成惠斯通半橋或全橋電路。
[0024]較佳地，所述磁敏感薄膜為連續(xù)不間斷性的或為間斷性的，且各間斷性的磁敏感薄膜之間通過沉積、鍍膜、濺射方式形成的導電層電性連接。
[0025]較佳地，所述磁鐵為永磁體。
[0026]較佳地，所述磁鐵采用鐵氧體、坡莫合金、矽鋼片材料制成。
[0027]較佳地，所述磁鐵采用釹鐵硼、釤鈷或鋁鎳鈷制成，或采用金屬材料、非金屬材料制成并在其外表面增加鎳鐵或坡莫合金的鍍層形成。
[0028]較佳地，所述磁鐵的磁力線與磁感應薄膜的敏感方向平行。
[0029]與現(xiàn)有技術相比，由于本發(fā)明的加速度傳感器，包括基座、彈性片、磁鐵、磁傳感器及至少兩個導電焊針，所述磁傳感器由磁敏感薄膜構成，其中，所述基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔，所述彈性片呈薄板狀并支撐于所述基座上，所述磁鐵或所述磁傳感器安裝于所述彈性片上，且所述磁鐵與所述磁傳感器對應安裝，所述彈性片振動從而使所述磁鐵與所述磁傳感器產(chǎn)生相對運動，使所述磁傳感器感應所述磁鐵產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢；彈性片呈薄板狀，共振頻率低，且振動過程中不易變形扭曲，因此精度高，而整個加速度傳感器的結構簡單，裝配方便，且生產(chǎn)成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明加速度傳感器的外部結構示意圖。
[0031]圖2是本發(fā)明加速度傳感器的第一實施例的分解圖。
[0032]圖3是圖2的進一步分解圖。
[0033]圖4是圖2去除外殼及電路板后另一角度的放大示意圖。
[0034]圖5是圖2中磁傳感器連接于電路板上的放大示意圖。
[0035]圖6是圖5中磁傳感器的放大示意圖。
[0036]圖7是圖2中加速度傳感器的工作原理示意圖。
[0037]圖8是圖2中加速度傳感器在一種運動狀態(tài)下所輸出的波形圖。
[0038]圖9是圖2中加速度傳感器在另一種運動狀態(tài)下所輸出的波形圖。
[0039]圖10是本發(fā)明加速度傳感器的第二實施例的工作原理示意圖。
[0040]圖11是本發(fā)明加速度傳感器中彈性片的第一實施例的放大示意圖。
[0041]圖12是本發(fā)明加速度傳感器中彈性片的第二實施例的放大示意圖。
[0042]圖13是本發(fā)明加速度傳感器中彈性片的第三實施例的放大示意圖。
[0043]圖14是本發(fā)明加速度傳感器中彈性片的第四實施例的放大示意圖。
[0044]圖15是本發(fā)明加速度傳感器中彈性片的第五實施例的放大示意圖。
[0045]圖16是本發(fā)明加速度傳感器中彈性片的第六實施例的放大示意圖。

【具體實施方式】
[0046]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。本發(fā)明提供的加速度傳感器1，結構簡單、裝配方便、減少共振頻率、不易扭曲變形且精度高。
[0047]如圖1-圖4所不,本發(fā)明加速度傳感器I的第一實施例中，其包括外殼10、基座
20、彈性片30、磁鐵41、磁傳感器42、電路板50及至少兩個導電焊針60，其中，磁傳感器42由磁敏感薄膜構成，且本發(fā)明中，磁傳感器42優(yōu)選為GMR傳感器或TMR傳感器。
[0048]所述基座20為方形結構，且基座20呈中空結構，基座20的中空結構形成容置腔21，當然，基座20本身的形狀并不限于方形，還可以設計成其他形狀。彈性片30呈薄板狀并支撐于基座20的一端，所述磁鐵41固定連接于彈性片30上并容置于所述容置腔21內，磁傳感器42連接于電路板50上，且該電路板50連接于基座20的另一端，并使磁傳感器42與磁鐵41相對，所述磁鐵41的磁力線與磁傳感器42的磁敏感薄膜的敏感方向相平行；當所述彈性片30沿容置腔21的軸線方向振動從而帶動磁鐵41在容置腔21內振動時，磁傳感器42感應所述磁鐵41產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢；基座20使彈性片30、磁鐵41、磁傳感器42的設置更簡單。
[0049]且,基座20容置于外殼10內，導電焊針60穿過所述外殼10而形成導電電極；夕卜殼10的設置對加速度傳感器I具有很好的保護作用，且該外殼10的結構簡單，組裝方便。
[0050]優(yōu)選地，本發(fā)明中的彈性片30可以是呈全部鏤空的薄板結構，也可以是呈部分鏤空的薄板結構；還可以全部或部分刻蝕而形成具有凹陷的薄板結構；其在使用過程中，均具有較低的共振頻率。
[0051]更進一步地，本發(fā)明中彈性片30采用金屬材料、非金屬材料、金屬氧化物材料或聚合體制成，當然不以此為限，還可以采用金屬材料、非金屬材料、金屬氧化物材料制作后，再外加鍍層或覆蓋層而制成。
[0052]本發(fā)明中，所述磁鐵41為永磁體；且所述磁鐵41采用鐵氧體、坡莫合金、矽鋼片材料制成，當然，還可以采用其他材料制成，例如，還可以采用釹鐵硼、釤鈷或鋁鎳鈷制成，或者采用金屬材料、非金屬材料制作并在其外表面增加鎳鐵或坡莫合金的鍍層從而形成。
[0053]結合圖5、圖6所示，所述磁傳感器42設置于電路板50的一側面上并與該電路板50電連接，導電焊針60連接于該PCB板的另一側面；且磁傳感器42的磁敏感薄膜為AMR、GMR、TMR或HALL效應磁敏感薄膜；更具體地，所述磁敏感薄膜可以是由一對具有相反釘扎方向的兩磁敏感薄膜構成，且所述磁敏感薄膜通過與其首尾相連的第一電極形成惠斯通半橋電路；所述磁敏感薄膜也還可以由兩對具有相反釘扎方向的四對磁敏感薄膜構成，所述磁敏感薄膜通過與其首尾相連的第一電極形成惠斯通全橋電路。
[0054]另外，所述磁敏感薄膜可以為連續(xù)不間斷性的，也可以為間斷性的；當磁敏感薄膜為間斷性時，各間斷性的磁敏感薄膜之間通過沉積、鍍膜、濺射等方式形成的導電層實現(xiàn)電性連接。
[0055]下面結合圖1-圖9所示，對本發(fā)明加速度傳感器I的第一實施例的組裝及工作原理進行說明。
[0056]安裝時，先將彈性片30裝設于基座20的一端，使其邊緣支撐于基座20上，然后再將磁鐵41連接于其中心活動部312并使該磁鐵41容置于基座20的容置腔21內，將設置有磁傳感器42的電路板50連接于基座20的另一端,并使磁傳感器42與磁鐵41相對。然后，在基座20的外面裝設外殼10以對其進行保護。由于本發(fā)明加速度傳感器I的結構簡單，因此裝配容易，且生產(chǎn)成本低。
[0057]如圖7所示，當加速度傳感器I受到外力時，彈性片30會沿容置腔21的軸線方向振動，從而帶動連接于其上的磁鐵41在容置腔21內沿容置腔21的軸線方向振動，這樣，位于磁鐵41下方的磁傳感器42能夠感應磁鐵41所產(chǎn)生的磁場變化,從而輸出差分電勢。
[0058]因此，將本發(fā)明加速度傳感器I裝設于其他物體上時，可用于測量出該物體的運動狀態(tài)，例如，當該物體勻速運動時，彈性片30帶動磁鐵41在容置腔21內上下振動，磁傳感器42能夠感應磁鐵41所產(chǎn)生的磁場并輸出正弦電壓，電壓幅值與磁鐵41的位移成比例，如圖8所示。而當物件受到撞擊時，磁傳感器42能夠感應磁鐵41所產(chǎn)生的磁場并輸出衰減電壓信號，如圖9所示。
[0059]如圖10所示，本發(fā)明加速度傳感器I的第二實施例中，其包括外殼10、基座20、彈性片30、磁鐵41、磁傳感器42、電路板50及至少兩個導電焊針60，其中，外殼10、彈性片30的結構均與上述第一實施例的相同，不同之處僅在于:磁鐵41、磁傳感器42的安裝方式，下面僅對其不同之處進行描述，其他相同的部分不再贅述。
[0060]在本實施例中，所述彈性片30支撐于所述基座20的一端，所述磁傳感器42固定連接于彈性片30上并容置于容置腔21內，且彈性片30上設置有軟線路板，磁傳感器42與所述彈性片30上的線路連接，所述磁鐵41固定于所述基座20的另一端并與磁傳感器42相對應設置，且磁鐵41也容置于所述容置腔21內。為更方便地安裝磁鐵41，本實施例中，基座20還包括一底座22，所述底座22連接于基座20的相對于彈性片30的另一端部，磁鐵41固定于底座22上并容置于所述容置腔21內，底座22的設置使磁鐵41的固定更方便。
[0061]再次參閱圖10，當加速度傳感器I受到外力時，所述彈性片30沿容置腔21的軸向振動，從而帶動所述磁傳感器42運動，使所述磁傳感器42感應磁鐵41產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢，本實施例的原理及檢測效果與上述實施例相同。
[0062]下面結合圖11-圖16所示，對本發(fā)明加速度傳感器I中彈性片30的不同實施例分別進行描述，各實施例中的彈性片30的結構不相同，但其應用于上述任一實施例中時，連接方式及原理均相同，因此，下面僅對彈性片30的不同結構進行描述。
[0063]如圖11所示，在本發(fā)明加速度傳感器I的彈性片的第一實施例中，所述彈性片31
呈圓形結構。
[0064]具體地，所述彈性片31的邊緣處形成環(huán)形結構的外沿活動部311，所述彈性片31的中心處具有圓形結構的中心活動部312,所述外沿活動部311與中心活動部312之間設置有多個彈性臂313，所述中心活動部312、彈性臂313及外沿活動部311之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有連接臂314以連接相鄰的中心活動部312、彈性臂313及外沿活動部311。安裝時，外沿活動部311支撐于基座20上，中心活動部312用于連接磁鐵41或傳感器42。圓形薄板結構的彈性片31，在使用中共振頻率低，從而提高加速度傳感器I的精度，且在振動過程中不易扭曲變形，進一步提高精度。
[0065]當然，彈性片31并不限于本實施例中的圓形結構，還可以設計為其他的結構。
[0066]如圖12所示，在本發(fā)明加速度傳感器I的彈性片的第二實施例中，所述彈性片32
呈方形結構。
[0067]具體地，所述彈性片32的邊緣處形成有方形結構的外沿活動部321，對應地，其中心處具有方形結構的中心活動部322,所述外沿活動部321與中心活動部322之間設置有多個彈性臂323，所述中心活動部322、彈性臂323及外沿活動部321之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有連接臂324以連接相鄰的中心活動部322、彈性臂323及外沿活動部321。安裝時，外沿活動部321支撐于基座20上，中心活動部322用于連接磁鐵41或傳感器42。該方形薄板狀結構的彈性片32在使用中一樣具有較低的共振頻率。
[0068]如圖13所示，在本發(fā)明加速度傳感器I的彈性片33的第三實施例中，所述彈性片33呈圓形結構，且彈性片33的邊緣處形成環(huán)形結構的支撐部331，所述支撐部331內相間隔地設置有至少兩個分振動單元333，且每一個分振動單元333與支撐部331之間設有至少一個支撐橋332，分振動單元333及對應的支撐橋332沿彈性片33的中心處均勻分布，所述磁鐵41或磁傳感器42安裝于其中一個分振動單兀333上。
[0069]本實施例中，優(yōu)選地具有四個沿彈性片33的中心處均勻分布的分振動單元333，每個分振動單元333均呈圓形結構，且每個分振動單元333通過一個支撐橋332連接于外緣的支撐部331上，相鄰的兩分振動單元333之間設有一個連接橋334，當然連接橋334還可以設置兩個或兩個以上。
[0070]其中，所述分振動單元333的邊緣形成圓形結構的外沿活動部3331，分振動單元333的中心處具有中心活動部3332，外沿活動部3331與中心活動部3332之間設置有多個彈性臂3333，所述中心活動部3332、彈性臂3333及外沿活動部3331之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有連接臂3334以連接相鄰的中心活動部3332、彈性臂3333及外沿活動部3331。也即，每個分振動單元333的結構與上述第一實施例中彈性片31的結構相同。
[0071]如圖14所示，在本發(fā)明加速度傳感器I的彈性片34的第四實施例中，所述彈性片34呈圓形結構，且彈性片34的邊緣形成環(huán)形結構的支撐部341，所述支撐部341內相間隔地設置有至少兩個分振動單元343，且每一個分振動單元343與支撐部341之間設有至少一個支撐橋342，所述分振動單元343及對應的支撐橋342沿彈性片34的中心處均勻分布，且相對的兩分振動單元343之間設有至少一個連接橋344，數(shù)個連接橋344相互交叉于彈性片34的中心處并形成中心支撐部345 ;磁鐵41或磁傳感器42安裝于其中一個分振動單元343 上。
[0072]本實施例中，彈性片34具有四個呈圓形結構的分振動單元343，四個分振動單元343沿彈性片33的中心處均勻分布，每個分振動單元343通過一個支撐橋342連接于支撐部341上，相對的兩分振動單元343之間一個連接橋344，因此，兩個連接橋344相互交叉于彈性片34的中心處并形成中心支撐部345。
[0073]本實施例中的每個分振動單元343的結構與上述第三實施例的相同，因此，不在贅述。
[0074]如圖15所示，在本發(fā)明加速度傳感器I的彈性片35的第五實施例中，所述彈性片35呈圓形結構，且彈性片35的邊緣形成環(huán)形結構的支撐部351，彈性片35還包括至少一個安裝于撐部351上且穿過彈性片35中心處的支撐桿354，且至少一個所述支撐桿354將支撐部351的內環(huán)分割成至少兩個獨立的安裝區(qū)，每個安裝區(qū)內分別對應設置一個分振動單元353，且每一個分振動單元353與支撐部351之間設有至少一個支撐橋352，分振動單元353及對應的支撐橋352沿彈性片35的中心處均勻分布，磁鐵41或磁傳感器42安裝于其中一個分振動單兀353上。
[0075]本實施例中，支撐桿354具有兩個，兩個支撐桿354交叉于彈性片35的中心處并形成中心支撐部355，從而將支撐部351的內環(huán)分割成四個獨立的安裝區(qū)，且彈性片35具有四個呈圓形結構的分振動單元353，每個分振動單元353對應設置于一個安裝區(qū)內，且每個分振動單元353通過一個支撐橋352連接于支撐部351上。
[0076]本實施例中的每個分振動單元353的結構與上述第三、第四實施例的相同，因此，不在贅述。
[0077]如圖16所示，在本發(fā)明加速度傳感器I中彈性片的第六實施例中，所述彈性片36呈圓形結構，且彈性片36的邊緣處形成環(huán)形結構的支撐部361，所述支撐部361內相間隔地設置有至少兩個分振動單元363，且每一所述分振動單元363與支撐部361之間設有至少一個支撐橋362，所述分振動單元363及對應的支撐橋362沿彈性片36的中心處均勻分布，所述磁鐵41或磁傳感器42安裝于其中一個分振動單兀363上。
[0078]具體地，彈性片36包括兩個支撐桿364，兩支撐桿364交叉于彈性片36的中心處并形成中心支撐部365，從而將支撐部361的內環(huán)分割成四個獨立的安裝區(qū)，四個分振動單元363分別對應設置于每個安裝區(qū)內，且每個分振動單元363均呈扇形結構。當然，支撐桿364的數(shù)量并不以此為限，分振動單元363的數(shù)量也不以此為限。
[0079]由于本發(fā)明的加速度傳感器1，包括基座20、彈性片30、磁鐵41、磁傳感器42及至少兩個導電焊針60，所述磁傳感器42由磁敏感薄膜構成，其中，所述基座20呈中空結構，所述基座20的中空結構形成容置腔21，彈性片30呈薄板狀并支撐于所述基座20上，所述磁鐵41或磁傳感器42安裝于彈性片30，且磁鐵41與磁傳感器42對應安裝，彈性片30振動從而使磁鐵41與磁傳感器42產(chǎn)生相對運動，使所述磁傳感器42感應所述磁鐵41產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢；彈性片30呈薄板狀，共振頻率低，且振動過程中不易變形扭曲，因此精度高，而整個加速度傳感器I的結構簡單，裝配方便，且生產(chǎn)成本低。
[0080]以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種加速度傳感器，其特征在于:包括基座、彈性片、磁鐵、磁傳感器及至少兩個導電焊針，所述磁傳感器由磁敏感薄膜構成，其中，所述基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔，所述彈性片呈薄板狀并支撐于所述基座上，所述磁鐵或所述磁傳感器安裝于所述彈性片上，且所述磁鐵與所述磁傳感器對應安裝，所述彈性片振動從而使所述磁鐵與所述磁傳感器產(chǎn)生相對運動，使所述磁傳感器感應所述磁鐵產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢。
2.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:還包括一電路板，所述彈性片支撐于所述基座的一端，所述磁鐵固定連接于所述彈性片上并容置于所述容置腔內，所述磁傳感器設置于所述基座的另一端并連接于所述電路板上，且所述磁傳感器與所述磁鐵相對設置，所述彈性片沿所述容置腔的軸向振動從而帶動所述磁鐵振動，所述磁傳感器感應所述磁鐵產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢。
3.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述彈性片上設置有軟線路板，所述彈性片支撐于所述基座的一端，所述磁傳感器固定連接于所述彈性片上并與所述彈性片上的線路連接，且所述磁傳感器容置于所述容置腔內，所述磁鐵固定于所述基座的另一端并與所述磁傳感器相對設置，所述彈性片沿所述容置腔的軸向振動從而帶動所述磁傳感器振動，使所述磁傳感器感應所述磁鐵產(chǎn)生的磁場變化而輸出差分電勢。
4.如權利要求3所述的加速度傳感器，其特征在于:所述基座還包括一底座，所述底座連接于所述基座的端部，所述磁鐵固定于所述底座上并容置于所述容置腔內，且所述磁鐵與所述磁傳感器相對設置。
5.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述彈性片呈全部或部分鏤空的薄板結構。
6.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述彈性片全部或部分刻蝕而形成具有凹陷的薄板結構。
7.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述彈性片呈圓形、方形、菱形、橢圓形或其任意組合形。
8.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述彈性片的邊緣形成外沿活動部，所述彈性片的中心處具有中心活動部，所述外沿活動部與所述中心活動部之間設置有多個彈性臂，所述中心活動部、彈性臂及外沿活動部之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有連接臂以連接相鄰的中心活動部、彈性臂及外沿活動部。
9.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述彈性片的邊緣處具有呈環(huán)形結構的支撐部，所述支撐部內相間隔地設置有至少兩個分振動單元，且每一所述分振動單元與所述支撐部之間設有至少一個支撐橋，所述分振動單元及對應的所述支撐橋沿所述彈性片的中心處均勻分布，所述磁鐵或所述磁傳感器安裝于其中一所述分振動單元上。
10.如權利要求9所述的加速度傳感器，其特征在于:相鄰的兩所述分振動單元之間設有至少一個連接橋。
11.如權利要求9所述的加速度傳感器，其特征在于:相對的兩所述分振動單元之間設有至少一個連接橋，數(shù)個所述連接橋相互交叉于所述彈性片的中心處并形成中心支撐部。
12.如權利要求9所述的加速度傳感器，其特征在于:所述彈性片還包括至少一個安裝于所述支撐部上且穿過所述彈性片中心處的支撐桿，且至少一個所述支撐桿將所述支撐部的內環(huán)分割成至少兩個獨立的安裝區(qū)，所述分振動單元對應安裝于所述安裝區(qū)內。
13.如權利要求12所述的加速度傳感器，其特征在于:所述支撐桿至少有兩個，且至少兩個所述支撐桿交叉于所述彈性片的中心處并形成中心支撐部。
14.如權利要求9所述的加速度傳感器，其特征在于:所述分振動單元的邊緣形成外沿活動部，所述分振動單元的中心處具有中心活動部，所述外沿活動部與所述中心活動部之間設置有多個彈性臂，所述中心活動部、彈性臂及外沿活動部之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有連接臂以連接相鄰的中心活動部、彈性臂及外沿活動部。
15.如權利要求9所述的加速度傳感器，其特征在于:所述分振動單元呈扇形結構。
16.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述彈性片采用金屬材料、非金屬材料、金屬氧化物材料、聚合體制成，或采用金屬材料、非金屬材料、金屬氧化物材料制作后外加鍍層或覆蓋層制成。
17.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述磁敏感薄膜為各向異性磁阻AMR膜、巨磁阻GMR膜、隧道磁阻TMR膜或霍爾HALL效應磁敏感薄膜。
18.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述磁敏感薄膜為至少一對具有相反釘扎方向的兩磁敏感薄膜構成，所述磁敏感薄膜通過與其首尾相連的第一電極形成惠斯通半橋或全橋電路。
19.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述磁敏感薄膜為連續(xù)不間斷性的或為間斷性的，且各間斷性的磁敏感薄膜之間通過沉積、鍍膜、濺射方式形成的導電層電性連接。
20.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述磁鐵為永磁體。
21.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述磁鐵采用鐵氧體、坡莫合金、石夕鋼片材料制成。
22.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述磁鐵采用釹鐵硼、釤鈷或鋁鎳鈷制成，或采用金屬材料、非金屬材料制成并在其外表面增加鎳鐵或坡莫合金的鍍層形成。
23.如權利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于:所述磁鐵的磁力線與磁感應薄膜的敏感方向平行。
【文檔編號】G01P15/105GK104181330SQ201310199088
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權日:2013年5月24日
【發(fā)明者】劉樂杰, 彭春雷 申請人:北京嘉岳同樂極電子有限公司