本技術(shù)涉及半導(dǎo)體,特別涉及一種mems角速度傳感器。
背景技術(shù):
1、mems角速度傳感器在消費電子、汽車電子、工業(yè)電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其在一些新的應(yīng)用場景,比如ar/vr、自動駕駛,要求mems角速度傳感器在振動場景保持高性能。
2、現(xiàn)有的三軸結(jié)構(gòu)的mems角速度傳感器常存在兩個軸共用質(zhì)量塊的設(shè)計,會在檢測各個軸的角速度的時候帶來軸間干擾,進(jìn)而降低了mems角速度傳感器的檢測精度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述問題,本技術(shù)的目的在于提供一種檢測精度較高的mems角速度傳感器。
2、根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種mems角速度傳感器,包括:
3、第一檢測結(jié)構(gòu),用于檢測第一軸線方向的角速度;
4、第二檢測結(jié)構(gòu),用于檢測第二軸線方向的角速度,所述第一軸線與所述第二軸線垂直,所述第二檢測結(jié)構(gòu)位于所述第一檢測結(jié)構(gòu)的兩側(cè),其中,所述第二檢測結(jié)構(gòu)和所述第一檢測結(jié)構(gòu)組成的整體結(jié)構(gòu)的投影為十字結(jié)構(gòu),并形成十字結(jié)構(gòu)的四個獨立的邊角區(qū)域;
5、結(jié)構(gòu)相同的第一驅(qū)動質(zhì)量塊、第二驅(qū)動質(zhì)量塊、第三驅(qū)動質(zhì)量塊和第四驅(qū)動質(zhì)量塊,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、第二驅(qū)動質(zhì)量塊、第三驅(qū)動質(zhì)量塊和第四驅(qū)動質(zhì)量塊中的每個驅(qū)動質(zhì)量塊位于一個所述邊角區(qū)域中。
6、可選地,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊分別與位于二者之間的第二檢測結(jié)構(gòu)耦接,所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊分別與位于二者之間的第二檢測結(jié)構(gòu)耦接,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊分別與位于二者之間的第一檢測結(jié)構(gòu)耦接,所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊分別與位于二者之間的第一檢測結(jié)構(gòu)耦接。
7、可選地,還包括:
8、第三檢測結(jié)構(gòu),用于檢測第三軸線方向的角速度,位于所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和第四驅(qū)動質(zhì)量塊內(nèi),所述第三軸線與所述第一軸線和所述第二軸線所在平面垂直。
9、可選地,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、第二驅(qū)動質(zhì)量塊、第三驅(qū)動質(zhì)量塊和第四驅(qū)動質(zhì)量塊整體關(guān)于第一軸線、第二軸線均對稱,或者所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、第二驅(qū)動質(zhì)量塊、第三驅(qū)動質(zhì)量塊和第四驅(qū)動質(zhì)量塊整體關(guān)于第一軸線、第二軸線、中心均對稱。
10、可選地,所述第一檢測結(jié)構(gòu)關(guān)于第一軸線、第二軸線均對稱,或者所述第一檢測結(jié)構(gòu)關(guān)于第一軸線、第二軸線、中心均對稱。
11、可選地,所述第一檢測結(jié)構(gòu)包括:
12、第一檢測結(jié)構(gòu)的多個耦合梁;
13、第一檢測質(zhì)量塊,位于所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊之間,所述第一檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第一檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊耦接;
14、第二檢測質(zhì)量塊,位于所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊之間,所述第二檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第一檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊耦接,所述第二檢測質(zhì)量塊與所述第一檢測質(zhì)量塊之間經(jīng)由相應(yīng)的第一檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁耦接。
15、可選地,所述第一檢測質(zhì)量塊與所述第二檢測質(zhì)量塊沿所述第一軸線方向并列排布。
16、可選地,所述第二檢測結(jié)構(gòu)包括:
17、第二檢測結(jié)構(gòu)的多個耦合梁;
18、位于所述第一檢測結(jié)構(gòu)第一側(cè)的第三檢測質(zhì)量塊和第四檢測質(zhì)量塊,所述第三檢測質(zhì)量塊、第四檢測質(zhì)量塊位于所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊之間,所述第三檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第二檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊耦接,所述第四檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第二檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊耦接,所述第四檢測質(zhì)量塊與所述第三檢測質(zhì)量塊之間經(jīng)由相應(yīng)的第二檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁耦接;
19、位于所述第一檢測結(jié)構(gòu)第二側(cè)的第五檢測質(zhì)量塊和第六檢測質(zhì)量塊,所述第五檢測質(zhì)量塊、第六檢測質(zhì)量塊位于所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊之間,所述第五檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第二檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊耦接,所述第六檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第二檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊耦接,所述第六檢測質(zhì)量塊與所述第五檢測質(zhì)量塊之間經(jīng)由相應(yīng)的第二檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁耦接。
20、可選地,所述第三檢測質(zhì)量塊與所述第六檢測質(zhì)量塊沿所述第二軸線方向并列排布,所述第四檢測質(zhì)量塊與所述第五檢測質(zhì)量塊沿所述第二軸線方向并列排布,所述第三檢測質(zhì)量塊與所述第四檢測質(zhì)量塊沿所述第一軸線方向并列排布,所述第五檢測質(zhì)量塊與所述第六檢測質(zhì)量塊沿所述第一軸線方向并列排布。
21、可選地,所述第二檢測結(jié)構(gòu)還包括:
22、位于所述第一檢測結(jié)構(gòu)第一側(cè)的第一錨點、第二錨點,所述第一錨點、所述第二錨點位于所述第三檢測質(zhì)量塊和所述第四檢測質(zhì)量塊之間,所述第三檢測質(zhì)量塊和所述第四檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第二檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第一錨點和所述第二錨點耦接;
23、位于所述第一檢測結(jié)構(gòu)第二側(cè)的第三錨點、第四錨點,所述第三錨點、所述第四錨點位于所述第五檢測質(zhì)量塊和所述第六檢測質(zhì)量塊之間,所述第五檢測質(zhì)量塊和所述第六檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第二檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第三錨點和所述第四錨點耦接。
24、可選地,所述第一錨點、所述第二錨點、所述第三錨點、所述第四錨點沿所述第二軸線并列分布。
25、可選地,所述第三檢測結(jié)構(gòu)關(guān)于所述第一軸線、所述第二軸線均對稱,或者所述第三檢測結(jié)構(gòu)關(guān)于所述第一軸線、所述第二軸線、中心均對稱。
26、可選地,所述第三檢測結(jié)構(gòu)包括:
27、第三檢測結(jié)構(gòu)的多個耦合梁;
28、第七檢測質(zhì)量塊,位于所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊的第一開口中,所述第七檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第三檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊耦接;
29、第八檢測質(zhì)量塊,位于所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊的第一開口中,所述第八檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第三檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊耦接;
30、第九檢測質(zhì)量塊,位于所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊的第一開口中,所述第九檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第三檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊耦接;
31、第十檢測質(zhì)量塊,位于所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊的第一開口中,所述第十檢測質(zhì)量塊經(jīng)由相應(yīng)的第三檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊耦接;
32、第一橋接梁,經(jīng)由相應(yīng)的第三檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第七檢測質(zhì)量塊耦接,經(jīng)由相應(yīng)的第三檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第八檢測質(zhì)量塊耦接;以及
33、第二橋接梁,經(jīng)由相應(yīng)的第三檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第九檢測質(zhì)量塊耦接,經(jīng)由相應(yīng)的第三檢測結(jié)構(gòu)的耦合梁與所述第十檢測質(zhì)量塊耦接。
34、可選地,所述第七檢測質(zhì)量塊與所述第十檢測質(zhì)量塊沿所述第二軸線方向并列排布,所述第八檢測質(zhì)量塊與所述第九檢測質(zhì)量塊沿所述第二軸線方向并列排布,所述第七檢測質(zhì)量塊與所述第八檢測質(zhì)量塊沿所述第一軸線方向并列排布,所述第九檢測質(zhì)量塊與所述第十檢測質(zhì)量塊沿所述第一軸線方向并列排布。
35、可選地,還包括:
36、驅(qū)動質(zhì)量塊的耦合梁;
37、四組錨點,每組錨點包括沿所述第一軸線方向并列排布的第五錨點和第六錨點,每個驅(qū)動質(zhì)量塊經(jīng)由驅(qū)動質(zhì)量塊的相應(yīng)耦合梁與一組錨點耦接,其中,每組錨點中的第五錨點和第六錨點分別位于與之耦接的驅(qū)動質(zhì)量塊相對的兩側(cè)。
38、可選地,在驅(qū)動模態(tài)下,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊中的每個驅(qū)動質(zhì)量塊沿第一軸線方向做線性運動;
39、所述第七檢測質(zhì)量塊跟隨所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊做線性運動,所述第八檢測質(zhì)量塊跟隨所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊做線性運動,所述第九檢測質(zhì)量塊跟隨所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊做線性運動,所述第十檢測質(zhì)量塊跟隨所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊做線性運動;
40、所述第三檢測質(zhì)量塊跟隨所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊做線性運動,所述第四檢測質(zhì)量塊跟隨所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊做線性運動,所述第五檢測質(zhì)量塊跟隨所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊做線性運動,所述第六檢測質(zhì)量塊跟隨所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊做線性運動;
41、所述第一檢測質(zhì)量塊隨著與之耦接的所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊和第四驅(qū)動質(zhì)量塊在第一軸線和第二軸線限定的平面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動,所述第二檢測質(zhì)量塊隨著與之耦接的所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊和第三驅(qū)動質(zhì)量塊在第一軸線和第二軸線限定的平面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動,
42、其中,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊與所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊的運動方向相反,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊與所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊的運動方向相同,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊與所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊的運動方向相反,
43、所述第一檢測質(zhì)量塊和所述第二檢測質(zhì)量塊的旋轉(zhuǎn)方向相反。
44、可選地,在第一軸線方向的角速度的檢測模態(tài)時,所述第一檢測質(zhì)量塊和所述第二檢測質(zhì)量塊繞所述第二軸線旋轉(zhuǎn),且所述第一檢測質(zhì)量塊和所述第二檢測質(zhì)量塊反相旋轉(zhuǎn);
45、所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊中每個驅(qū)動質(zhì)量塊由于兩側(cè)錨點的約束以及與第一檢測結(jié)構(gòu)之間解耦合不發(fā)生運動;
46、所述第二檢測結(jié)構(gòu)中的第三檢測質(zhì)量塊、第四檢測質(zhì)量塊、第五檢測質(zhì)量塊和第六檢測質(zhì)量塊不發(fā)生運動;
47、所述第三檢測結(jié)構(gòu)中的第七檢測質(zhì)量塊、第八檢測質(zhì)量塊、第九檢測質(zhì)量塊和第十檢測質(zhì)量塊不發(fā)生運動。
48、可選地,在第二軸線方向的角速度的檢測模態(tài)時,所述第三檢測質(zhì)量塊和所述第四檢測質(zhì)量塊繞所述第二軸線旋轉(zhuǎn),且所述第三檢測質(zhì)量塊和所述第四檢測質(zhì)量塊反相旋轉(zhuǎn);所述第五檢測質(zhì)量塊和所述第六檢測質(zhì)量塊繞所述第二軸線旋轉(zhuǎn),且所述第五檢測質(zhì)量塊和所述第六檢測質(zhì)量塊反相旋轉(zhuǎn);
49、所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊由于兩側(cè)錨點的約束以及與第二檢測結(jié)構(gòu)之間解耦合不發(fā)生運動;
50、所述第一檢測結(jié)構(gòu)中的第一檢測質(zhì)量塊、第二檢測質(zhì)量塊不發(fā)生運動;
51、所述第三檢測結(jié)構(gòu)中的第七檢測質(zhì)量塊、第八檢測質(zhì)量塊、第九檢測質(zhì)量塊和第十檢測質(zhì)量塊不發(fā)生運動。
52、可選地,在第三軸線方向的角速度的檢測模態(tài)時,所述第七檢測質(zhì)量塊、所述第八檢測質(zhì)量塊、所述第九檢測質(zhì)量塊和所述第十檢測質(zhì)量塊中的每個檢測質(zhì)量塊沿第二軸線方向做線性運動,所述第七檢測質(zhì)量塊與所述第八檢測質(zhì)量塊的運動方向相反,所述第七檢測質(zhì)量塊與所述第九檢測質(zhì)量塊的運動方向相同,所述第七檢測質(zhì)量塊與所述第十檢測質(zhì)量塊的運動方向相反;
53、所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊由于兩側(cè)錨點的約束以及與第三檢測結(jié)構(gòu)之間解耦合不發(fā)生運動;
54、所述第一檢測結(jié)構(gòu)中的第一檢測質(zhì)量塊、第二檢測質(zhì)量塊不發(fā)生運動;
55、所述第二檢測結(jié)構(gòu)中的第三檢測質(zhì)量塊、第四檢測質(zhì)量塊、第五檢測質(zhì)量塊和第六檢測質(zhì)量塊不發(fā)生運動。
56、可選地,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊中的每個驅(qū)動質(zhì)量塊內(nèi)部包括:
57、第一空腔;
58、驅(qū)動推挽梳齒,位于所述第一空腔內(nèi),相鄰且相對設(shè)置的兩組驅(qū)動推挽梳齒形成一組推挽驅(qū)動電容器;
59、驅(qū)動反饋梳齒,位于所述第一空腔內(nèi),相鄰且相對設(shè)置的兩組驅(qū)動反饋梳齒形成一組驅(qū)動反饋電容器。
60、可選地,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊中的所述推挽驅(qū)動電容器整體關(guān)于所述第一軸線、第二軸線均對稱,或者所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊中的所述推挽驅(qū)動電容器整體關(guān)于所述第一軸線、第二軸線、中心均對稱。
61、可選地,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊中的所述驅(qū)動反饋電容器整體關(guān)于所述第一軸線、第二軸線均對稱,或者所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊和所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊中的所述驅(qū)動反饋電容器整體關(guān)于所述第一軸線、第二軸線、中心均對稱。
62、可選地,每個驅(qū)動質(zhì)量塊中包括三組推挽驅(qū)動電容器和一組驅(qū)動反饋電容器。
63、可選地,所述第一檢測結(jié)構(gòu)中的第一檢測質(zhì)量塊、第二檢測質(zhì)量塊中的每個檢測質(zhì)量塊中開設(shè)有第二空腔,所述第二空腔將所述檢測質(zhì)量塊劃分形成第一部分和第二部分;
64、所述第一部分與位于其下方的電極構(gòu)成第一檢測電容;所述第二部分與位于其下方的電極構(gòu)成第二檢測電容,
65、所述第一檢測結(jié)構(gòu)中的所述第一檢測電容和第二檢測電容整體關(guān)于所述第一軸線、第二軸線均對稱,或者所述第一檢測結(jié)構(gòu)中的所述第一檢測電容和第二檢測電容整體關(guān)于所述第一軸線、第二軸線、中心均對稱。
66、可選地,所述第二檢測結(jié)構(gòu)中的第三檢測質(zhì)量塊、第四檢測質(zhì)量塊、第五檢測質(zhì)量塊、第六檢測質(zhì)量塊中的每個檢測質(zhì)量塊中開設(shè)有第三空腔,所述第三空腔將所述檢測質(zhì)量塊劃分形成第一部分和第二部分;
67、所述第一部分與位于其下方的電極構(gòu)成第三檢測電容;所述第二部分與位于其下方的電極構(gòu)成第四檢測電容,
68、所述第二檢測結(jié)構(gòu)中的所述第三檢測電容和第四檢測電容整體關(guān)于所述第一軸線、第二軸線均對稱,或者所述第二檢測結(jié)構(gòu)中的所述第三檢測電容和第四檢測電容整體關(guān)于所述第一軸線、第二軸線、中心均對稱。
69、可選地,所述第三檢測結(jié)構(gòu)中的第七檢測質(zhì)量塊、第八檢測質(zhì)量塊、第九檢測質(zhì)量塊、第十檢測質(zhì)量塊中的每個檢測質(zhì)量塊包括:
70、第四空腔;
71、多條連接梁,位于所述第四空腔內(nèi),將所述第四空腔分為多個空間;
72、第一平板,位于所述第四空腔內(nèi),與所述連接梁形成第五檢測電容;
73、第二平板,位于所述第四空腔內(nèi),與所述連接梁形成第六檢測電容,
74、其中,每個空間內(nèi)設(shè)有一個第一平板和一個第二平板,每個空間內(nèi)的第一平板和第二平板相對設(shè)置。
75、可選地,所述第三檢測結(jié)構(gòu)中的所述第五檢測電容和第六檢測電容整體關(guān)于所述第一軸線、所述第二軸線均對稱,或者所述第三檢測結(jié)構(gòu)中的所述第五檢測電容和第六檢測電容整體關(guān)于所述第一軸線、所述第二軸線、中心均對稱。
76、可選地,所述mems角速度傳感器關(guān)于所述第一軸線、所述第二軸線均對稱,或者所述mems角速度傳感器關(guān)于所述第一軸線、所述第二軸線、中心均對稱。
77、可選地,所述第三檢測結(jié)構(gòu)還包括:
78、位于所述第一檢測結(jié)構(gòu)第一側(cè)的第七錨點,所述第七錨點與所述第一橋接梁耦接;
79、位于所述第一檢測結(jié)構(gòu)第二側(cè)的第八錨點,所述第八錨點與所述第二橋接梁耦接。
80、可選地,所述第七錨點和所述第八錨點沿所述第二軸線方向并列排布,所述第七錨點位于所述第一橋接梁中心位置的凹陷區(qū)域,所述第八錨點位于所述第二橋接梁中心位置的凹陷區(qū)域。
81、可選地,所述第二檢測結(jié)構(gòu)關(guān)于第一軸線、第二軸線均對稱,或者所述第二檢測結(jié)構(gòu)關(guān)于第一軸線、第二軸線、中心均對稱。
82、可選地,所述四組錨點整體關(guān)于所述第一軸線、所述第二軸線均對稱,或者所述四組錨點整體關(guān)于所述第一軸線、所述第二軸線、中心均對稱。
83、可選地,在驅(qū)動模態(tài)下,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊與所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊的動量總和為0,所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊與所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊的動量總和為0,所述第三檢測質(zhì)量塊與所述第四檢測質(zhì)量塊的動量總和為0,所述第五檢測質(zhì)量塊與所述第六檢測質(zhì)量塊的動量總和為0,所述第七檢測質(zhì)量塊與所述第八檢測質(zhì)量塊的動量總和為0,所述第九檢測質(zhì)量塊與所述第十檢測質(zhì)量塊的動量總和為0,所述第一檢測質(zhì)量塊與所述第二檢測質(zhì)量塊的角動量和為0。
84、可選地,在第一軸線方向的角速度的檢測模態(tài)時,所述第一檢測質(zhì)量塊與所述第二檢測質(zhì)量塊的角動量和為0。
85、可選地,在第二軸線方向的角速度的檢測模態(tài)時,所述第三檢測質(zhì)量塊、所述第四檢測質(zhì)量塊、所述第五檢測質(zhì)量塊、所述第六檢測質(zhì)量塊的角動量和為0。
86、可選地,在第三軸線方向的角速度的檢測模態(tài)時,所述第七檢測質(zhì)量塊、所述第八檢測質(zhì)量塊、所述第九檢測質(zhì)量塊、所述第十檢測質(zhì)量塊的角動量和為0。
87、本技術(shù)提供的mems角速度傳感器,其中的第二檢測結(jié)構(gòu)和第一檢測結(jié)構(gòu)組成的整體結(jié)構(gòu)的投影為十字結(jié)構(gòu),并形成十字結(jié)構(gòu)的四個獨立的邊角區(qū)域,第一驅(qū)動質(zhì)量塊、第二驅(qū)動質(zhì)量塊、第三驅(qū)動質(zhì)量塊和第四驅(qū)動質(zhì)量塊分別位于一個獨立的邊角區(qū)域中彼此隔開。上述結(jié)構(gòu)避免了軸間干擾對傳感器精度的影響。
88、本技術(shù)提供的mems角速度傳感器,其中的第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊分別與位于二者之間的第二檢測結(jié)構(gòu)耦接,所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊分別與位于二者之間的第二檢測結(jié)構(gòu)耦接,所述第一驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第四驅(qū)動質(zhì)量塊分別與位于二者之間的第一檢測結(jié)構(gòu)耦接,所述第二驅(qū)動質(zhì)量塊、所述第三驅(qū)動質(zhì)量塊分別與位于二者之間的第一檢測結(jié)構(gòu)耦接,以消除驅(qū)動模態(tài)的頻率裂解,提高測量精度。例如在檢測第一軸線方向的角速度時,只需將第一檢測結(jié)構(gòu)與第一至第四驅(qū)動質(zhì)量塊之間解耦合,第二檢測結(jié)構(gòu)和第三檢測結(jié)構(gòu)以及第一至第四驅(qū)動質(zhì)量塊均不發(fā)生運動。即本技術(shù)中的上述結(jié)構(gòu)在各自軸向的角速度檢測時只需將對應(yīng)軸的檢測結(jié)構(gòu)與驅(qū)動質(zhì)量塊解耦合即可得到互不干擾的檢測結(jié)果,避免了軸間干擾對傳感器精度的影響。
89、進(jìn)一步地,在第一軸線方向的角速度輸入時,第一檢測質(zhì)量塊和第二檢測質(zhì)量塊反相運動。在第二軸線方向的角速度輸入時,第三檢測質(zhì)量塊和第四檢測質(zhì)量塊反相運動,第五檢測質(zhì)量塊和第六檢測質(zhì)量塊反相運動。在第三軸線方向的角速度輸入時,第七檢測質(zhì)量塊和第八檢測質(zhì)量塊反相運動、第九檢測質(zhì)量塊和第十檢測質(zhì)量塊反相運動,消除了線加速度與角加速度干擾下的電容變化,提高了mems角速度傳感器的抗振性。
90、本技術(shù)提供的mems角速度傳感器整體結(jié)構(gòu)關(guān)于第一軸線、第二軸線對稱,或者關(guān)于第一軸線、第二軸線、中心均對稱,并且,第一檢測質(zhì)量塊和第二檢測質(zhì)量塊反相運動,第三檢測質(zhì)量塊和第四檢測質(zhì)量塊反相運動,第五檢測質(zhì)量塊和第六檢測質(zhì)量塊反相運動,第七檢測質(zhì)量塊和第八檢測質(zhì)量塊反相運動、第九檢測質(zhì)量塊和第十檢測質(zhì)量塊反相運動,第一驅(qū)動質(zhì)量塊和第二驅(qū)動質(zhì)量塊反相運動,第三驅(qū)動質(zhì)量塊和第四驅(qū)動質(zhì)量塊反相運動。進(jìn)而使得mems角速度傳感器在驅(qū)動模態(tài)和三個檢測模態(tài)中所有質(zhì)量塊運動保持動量和角動量平衡,也就是所有工作模態(tài)中質(zhì)量塊運動引起的動量和為0,同時角動量和也為0。這樣設(shè)計的好處在于可以避免質(zhì)量塊運動產(chǎn)生的力和力矩耦合進(jìn)入傳感器的設(shè)計,同時避免了外界的線加速度和角加速度對傳感器探測角速度信號的干擾。