基于弱耦合微机械谐振器的微弱静电场测量装置及方法

摘要

本发明涉及一种基于弱耦合微机械谐振器的微弱静电场测量装置及方法，属于微传感器技术(MEMS)领域。该电场强度测量芯片包括了通过机械耦合梁串联在一起的多个谐振器，电压输入电极、检测电极和驱动电极，通过桥型梁对多个谐振器进行弱耦合，该桥型耦合梁的设计可以释放由于加工过程中产生的轴向应力，保证了器件不受残余应力的影响。两个谐振器的输出信号均由两组检测电极检测引出并进行差分，增强信号的强度，消除由驱动电极与检测电极之间存在的电势差引起的馈通电容信号干扰，大幅提升测量信号的稳定性与准确度。谐振器两侧设计了大规模的梳齿阵容，均可用于敏感待测电场，提升了对待测电场强度的测量灵敏度，并保证了超高精度的静电场测量以及对环境噪声的抑制力。