18)組合來提供圖形化的電場(chǎng)，其保持DETF 66A和66B的齒的諧振(例如，以諧振頻率并且在平面內(nèi)且異相來振動(dòng)齒)。在一些示例中，電極68可以充當(dāng)拾取電極，其可以檢測(cè)指示齒的位置的齒位置拾取信號(hào)。在這些示例中，齒位置拾取信號(hào)的頻率可以指示齒的諧振頻率。以這種方式，與振蕩器電路組合的電極68可以被配置成保持DETF 66A和66B的齒的諧振。以這種方式，電極68還可以被配置成將DETF 66A和66B的齒的位置檢測(cè)為齒位置拾取信號(hào)，其可以具有頻率變化，，該頻率變化指示由從懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)接收的力所引起的齒的諧振頻率的變化。在一些示例中，電極68可以對(duì)應(yīng)于如圖1中所描述的電極14A和14B。
[0033]臺(tái)面72A與72B是分離結(jié)構(gòu)，其提供了66A和66B的齒與電極68之間的必要距離，因而DETF 66A和66B的齒可以自由振動(dòng)，同時(shí)仍保持來自電極68的電場(chǎng)。例如，臺(tái)面72A與72B可以將齒與其相應(yīng)的電極分尚。
[0034]圖3是圖示出根據(jù)本文所描述的技術(shù)的另一示例性加速度計(jì)101的頂視圖的框圖。在圖3的示例中，加速度計(jì)101包括懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102，齒104A-104D(統(tǒng)稱為“齒104”)，彎曲部106，支撐基座108，電極114A和114B，以及諧振器116A和116B，其可以分別對(duì)應(yīng)于懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量2，齒4，彎曲部6，支撐基座8，電極14A和14B，和諧振器16A和16B。在一些示例中，加速度計(jì)101可以是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)加速度計(jì)。
[0035]懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102由于加速度計(jì)101的加速度而在如由支撐基座108定義的平面中旋轉(zhuǎn)。齒104通過由于齒104上的力的變化引起的加速度計(jì)1I的頻率的變化而能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)加速度計(jì)101中的力的量(例如，力的增加或減小)ο在一些示例中，齒104可以是諧振器116A和116B的一部分。例如，齒104可以是雙端音叉(DETF)的一部分。在一些示例中，當(dāng)被放置在電場(chǎng)中時(shí)齒104可以保持諧振。在其它示例中，當(dāng)其被提供電荷時(shí)齒104可以保持諧振。當(dāng)力(例如，力的增加或減少)被置于齒104上時(shí)，齒104可以具有諧振頻率的變化。在一些示例中，齒104可以被多個(gè)電極圍繞。例如，多個(gè)電極可以與齒104相鄰和/或在齒104下面。在這些示例中，齒104可以保持來自由多個(gè)電極(例如，起驅(qū)動(dòng)電極的作用)提供的電場(chǎng)的它們的諧振(即，繼續(xù)在平面內(nèi)且異相振動(dòng))。在這些示例中，齒104的位置還可以由多個(gè)電極(例如，起拾取電極作用)確定。在一些示例中，齒104的諧振頻率可以由多個(gè)電極檢測(cè)，從而多個(gè)電極提供齒位置拾取信號(hào)，其可以被獨(dú)立地放大，并且對(duì)每個(gè)信號(hào)的頻率的任何變化被解釋為加速度。在這些示例中，來自相應(yīng)的諧振器的多個(gè)齒位置拾取信號(hào)的變化可以被組合，并將其解釋為加速度計(jì)101的加速度的量。
[0036]彎曲部106靈活地將懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102連接到支撐基座108，并支撐在支撐基座108內(nèi)的懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102。在一些示例中，彎曲部106可以是鉸鏈，其使得懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102能夠因?yàn)榧铀俣扔?jì)101的加速度而在由支撐基座108定義的平面中繞彎曲部106在樞軸上轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0037]支撐基座108通過彎曲部106向懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102提供支撐，并且諧振器116A和116B可以包含可以使懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102位移的力。在一些示例中，支撐基座108可以是平面的，定義了平面，其中懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102、齒104、彎曲部106以及諧振器116A和116B也位于所定義的平面中。例如，支撐基座108可以由單片材料構(gòu)成，其中蝕刻多個(gè)特征以形成加速度計(jì)101的頂層。在一些示例中，支撐基座108可以必要地由石英襯底或硅襯底構(gòu)成。
[0038]在圖3的示例中，加速度計(jì)101包括懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102，齒104，彎曲部106，支撐基座108，電極114A和114B，以及諧振器116A和116B。在本示例中，加速度計(jì)101可以在從右到左的加速度下。加速度計(jì)101從右到左的加速度可以引起懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102通過牛頓力的從左到右的旋轉(zhuǎn)，其是等于質(zhì)量乘以加速度的力。懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102從左到右的旋轉(zhuǎn)可以引起懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102的中心質(zhì)量繞由彎曲部106創(chuàng)建的鉸鏈旋轉(zhuǎn)，從而懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102的左上部分在平面內(nèi)向右移動(dòng)，并且懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102的右上部分在平面內(nèi)向右移動(dòng)。懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102向右的平面內(nèi)移動(dòng)可以引起諧振器116A接收張力并且諧振器116B接收壓縮力，這可以改變諧振器116A和116B的頻率。
[0039]諧振器116A和116B可以是具有齒104的雙端音叉(DETF)，其可以檢測(cè)懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102的旋轉(zhuǎn)。諧振器116A和116B還可以包括可以部分地圍繞齒104的一部分的電極114A和114B。例如，電極114A和114B可以與齒104相鄰或者被施加在齒104上。諧振器116A和116B中的每個(gè)可以通過電極114A和114B連接到相應(yīng)的振蕩器電路(例如，如圖1中所描述的振蕩器電路18)，以保持齒104的諧振。
[0040]相應(yīng)的振蕩器電路通過如下來保持齒104的諧振:使用來自電極114A和114B的所檢測(cè)的瞬時(shí)DETF齒位置(例如，相應(yīng)的齒位置拾取信號(hào))，并且隨后放大相應(yīng)的齒位置拾取信號(hào)以創(chuàng)建相應(yīng)的諧振器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后使用電極114A和114B將其施加到諧振器116A和116B。諧振器116A和116B的頻率可以是跨齒104施加的負(fù)載的函數(shù)(例如，通過懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102的移動(dòng))。以這種方式，在相應(yīng)的諧振器驅(qū)動(dòng)信號(hào)與相應(yīng)的齒位置拾取信同相的情況下，相應(yīng)的諧振器驅(qū)動(dòng)信號(hào)滿足Barkhausen穩(wěn)定準(zhǔn)則。
[0041]電極114A和114B中的每個(gè)包括驅(qū)動(dòng)齒104以保持齒104的諧振并檢測(cè)齒104的位置的多個(gè)電極。與相應(yīng)的振蕩器電路組合的電極114A和114B提供了圖案化的電場(chǎng)以引起齒104保持齒104的諧振。與相應(yīng)的齒104相鄰的電極114A和114B中的每個(gè)可以將相應(yīng)的齒104的位置檢測(cè)為相應(yīng)的齒位置拾取信號(hào)。電極114A和114B可以被配置成使用電容、電磁或光學(xué)裝置來檢測(cè)相應(yīng)的齒104的位置。在一些示例中，與由電極114A和114B檢測(cè)的相應(yīng)的齒位置拾取信號(hào)相關(guān)聯(lián)的頻率可以指示齒104的諧振頻率。電極114A和114B還可以向相應(yīng)的振蕩器電路提供檢測(cè)的相應(yīng)的齒位置拾取信號(hào)，所述振蕩器電路放大相應(yīng)的齒位置拾取信號(hào)從而創(chuàng)建相應(yīng)的諧振器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。相應(yīng)的諧振器驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以由相應(yīng)的振蕩器電路提供到相應(yīng)的電極114A和114B以保持齒104的諧振(例如，平面內(nèi)且異相)。相應(yīng)的齒位置拾取信號(hào)還可以被獨(dú)立地放大，并將其作為輸出提供到處理器(例如，處理器20)。以這種方式，電極114A和114B可以通過檢測(cè)相應(yīng)的齒位置拾取信號(hào)來檢測(cè)懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102的旋轉(zhuǎn)，每一個(gè)相應(yīng)的齒位置拾取信號(hào)具有指示齒104的諧振頻率的改變的頻率。
[0042]電極114A和114B可以是位于齒104或基底層(未示出)上的金屬化結(jié)構(gòu)。例如，電極114A和114B可以包括被蒸汽沉積在圍繞齒104的基底層上的多個(gè)電極，或者可以通過將基底層直接熔融結(jié)合到支撐基座108來被施加到支撐基座108。在一些示例中，基底層的電極114A和114B可以通過使用釬焊材料、環(huán)氧樹脂或粘合劑而被施加到支撐基座108，以將基底層結(jié)合到支撐基座108。在一些示例中，電極114A和114B可以經(jīng)由導(dǎo)線結(jié)合而具有從附著的電子設(shè)備(例如，振蕩器等)發(fā)送的電荷或電場(chǎng)，并且通過真空沉積來將金屬化圖案應(yīng)用為電極114A和114B。
[0043]在圖3的示例中，諧振器116A和116B與彎曲部106將懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102連接到支撐基座108，并且諧振器116A和116B在垂直于彎曲部106的閾值度數(shù)內(nèi)(例如，在75°和105°之間，在垂直的加或減15度內(nèi))。在一些示例中，諧振器116A和116提供相對(duì)于檢驗(yàn)質(zhì)量102的推挽裝置(push-pull arrangement)。在圖3的示例中，在懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102的第一側(cè)的中間附近連接彎曲部106。在圖3的示例中，與懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102的第二側(cè)的中間等距離地連接諧振器116A和116B，其中第二側(cè)與懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量102的第一側(cè)相對(duì)。在一些示例中，諧振器116A和116B與彎曲部106可以具有零計(jì)量長(zhǎng)度，因?yàn)閺澢?06與諧振器116A和116B以相同的速率沿著類似的距離膨脹，這降低了對(duì)熱膨脹的敏感性。雖然在圖3中未示出，但是在一些示例中，殼體結(jié)構(gòu)可以圍繞加速度計(jì)101，并且可以被附著到支撐基座108。
[0044]圖4是圖示出根據(jù)本文所描述的技術(shù)的另一示例性加速度計(jì)201的頂視圖的框圖。在圖4的示例中，加速度計(jì)201包括懸垂的檢驗(yàn)質(zhì)量202，齒204A-204D(統(tǒng)稱為“齒204”)，彎曲部206，支撐基座208，電極214A和