变面积结构微机械电容式加速度传感器

摘要

文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器.质量块呈栅状结构,由悬臂梁支撑.两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方.在惯性力的作用下,质量块呈平行于衬底水平移动,引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分电容变化.通过测量差分电容的变化,可以得到加速度信号的大小.理论分析表明加速度响应信号随面积呈线性变化,而与质量块及定电极的间距无关.加速度传感器的制作采用了基于金属电镀的准LIGA技术,设计量程为20 m/s2.测量结果表明,加速度传感器量程为20 m/s2,灵敏度为58.1 mV/(m·s-2),非线性为4%FS.讨论了器件线性度不够理想的原因.