专利汇可以提供一种基于间隙改变的隧道磁阻效应加速度计装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种基于间隙改变的隧道 磁阻效应 加速 度计 装置,包括顶层结构、底层结构、第一 锚点 和第二锚点,顶层结构通过分别设置在底层结构两端的第一锚点和第二锚点 支撑 在底层结构上。本实用新型采用高灵敏度的隧道磁阻效应进行加速度 信号 检测,具有饱和 磁场 低、工作磁场小、灵敏度高、 温度 系数小,测量带宽大等优点,提出隧道磁阻效应加速度计结构方案简单、紧凑、体积较小、灵敏度高、测量 精度 高。,下面是一种基于间隙改变的隧道磁阻效应加速度计装置专利的具体信息内容。
1.一种基于间隙改变的隧道磁阻效应加速度计装置,其特征在于:包括顶层结构、底层结构、第一锚点(3)和第二锚点(4),顶层结构通过分别设置在底层结构两端的第一锚点(3)和第二锚点(4)支撑在底层结构上;
顶层结构由质量块(15)、第二绝缘层(16)、励磁结构层(19)、第一弹性梁(17)、第二弹性梁(18)、第一反馈电极(7)、第三反馈电极(9)、第一间隙调整电极(11)和第三间隙调整电极(13)构成;
通过第一弹性梁(17)和第二弹性梁(18)将质量块(15)支撑在第一锚点(3)和第二锚点(4)之间;励磁结构层(19)通过第二绝缘层(16)布置在质量块(15)背面的中间位置;第一反馈电极(7)和第一间隙调整电极(11)布置在质量块(15)的背面,且位于励磁结构层(19)的一端端部,第三反馈电极(9)和第三间隙调整电极(13)布置在质量块(15)的背面,且位于励磁结构层(19)的另一端端部,第一反馈电极(7)和第三反馈电极(9)分别位于第一间隙调整电极(11)和第三间隙调整电极(13)的外围;
底层结构由第一隧道磁阻传感器(5)、第二隧道磁阻传感器(6)、第二反馈电极(8)、第四反馈电极(10)、第二间隙调整电极(12)、第四间隙调整电极(14)、第一绝缘层(2)和衬底(1)构成;
第一隧道磁阻传感器(5)、第二隧道磁阻传感器(6)、第二反馈电极(8)、第四反馈电极(10)、第二间隙调整电极(12)、第四间隙调整电极(14)、第一锚点(3)和第二锚点(4)布置在第一绝缘层(2)正面;第一绝缘层(2)底面与衬底(1)相接;
第一隧道磁阻传感器(5)和第二隧道磁阻传感器(6)位于第一绝缘层(2)的中间位置,且布置在励磁结构层(19)的正下方;
第二反馈电极(8)和第二间隙调整电极(12)布置在第一隧道磁阻传感器(5)外侧的第一绝缘层(2)上,且第二反馈电极(8)位于第一反馈电极(7)正下方,第二间隙调整电极(12)位于第一间隙调整电极(11)正下方;第四反馈电极(10)和第四间隙调整电极(14)布置在第二隧道磁阻传感器(6)外侧的第一绝缘层(2)上,且第四反馈电极(10)位于第三反馈电极(9)正下方,第四间隙调整电极(14)位于第三间隙调整电极(13)正下方;质量块(15)为矩形;第一弹性梁(17)和第二弹性梁(18)均为T型;第一锚点(3)和第二锚点(4)均为矩形;第一反馈电极(7)、第二反馈电极(8)、第三反馈电极(9)和第四反馈电极(10)均为矩形;第一间隙调整电极(11)、第二间隙调整电极(12)、第三间隙调整电极(13)和第四间隙调整电极(14)均为矩形;矩形质量块(15)通过“T型”第一弹性梁(17)和“T型”第二弹性梁(18)支撑在矩形第一锚点(3)和矩形第二锚点(4)上。
2.如权利要求1所述的基于间隙改变的隧道磁阻效应加速度计装置,其特征在于:“T型”第一弹性梁(17)一端分别通过“L型”第一过渡梁(171)和“L型”第二过渡梁(172)与矩形第一锚点(3)相连,“T型”第一弹性梁(17)另一端与矩形质量块(15)相连;“T型”第二弹性梁(18)一端分别通过“L型”第三过渡梁(181)和“L型”第四过渡梁(182)与矩形第二锚点(4)相连,“T型”第二弹性梁(18)另一端与矩形质量块(15)相连;励磁结构层(19)由矩形块串联而成的“蛇型”结构构成,且位于矩形质量块(15)的中间位置。
3.如权利要求1所述的基于间隙改变的隧道磁阻效应加速度计装置,其特征在于:第一隧道磁阻传感器(5)和第二隧道磁阻传感器(6)均为由矩形块串联而成的“环型”结构,且位于第二间隙调整电极(12)和第四间隙调整电极(14)之间中心位置的两侧。
4.如权利要求3所述的基于间隙改变的隧道磁阻效应加速度计装置,其特征在于:第一隧道磁阻传感器(5)和第二隧道磁阻传感器(6)均由六层结构叠加而成,从上至下分别为传感器顶层(22)、自由层(23)、隧道势垒层(24)、传感器铁磁层(25)、反铁磁层(26)和传感器底层(27);传感器铁磁层(25)的第一磁场方向(28)由结构预先设定,自由层(23)的第二磁场方向(29)由励磁结构层(19)决定;励磁结构层(19)由三层结构叠加而成,从上至下分别为励磁结构顶层(30)、励磁结构铁磁层(31)和励磁结构底层(32),励磁结构铁磁层磁场方向(33)由外加电流决定;励磁结构层(19)磁场强度和方向决定了自由层(23)的磁场方向和强度,引起自由层(23)与铁磁层(25)间形成隧道磁阻效应。
5.如权利要求1所述的基于间隙改变的隧道磁阻效应加速度计装置,其特征在于:矩形第二反馈电极(8)、矩形第二间隙调整电极(12)、矩形第四反馈电极(10)和矩形第四间隙调整电极(14)分别通过第一电极引线(38)、第二电极引线(39)、第三电极引线(40)和第四电极引线(41)引出,第一隧道磁阻传感器(5)和第二隧道磁阻传感器(6)分别通过第五电极引线(42)、第六电极引线(43)、第七电极引线(44)和第八电极引线(45)引出,第一锚点(3)和第二锚点(4)分别通过第九电极引线(46)和第十电极引线(47)引出。
6.如权利要求1所述的基于间隙改变的隧道磁阻效应加速度计装置,其特征在于:矩形第二反馈电极(8)和矩形第四反馈电极(10)分别与矩形第一反馈电极(7)和矩形第三反馈电极(9)构成两组差动电容力矩器;矩形第二间隙调整电极(12)和矩形第四间隙调整电极(14)分别与矩形第一间隙调整电极(11)和矩形第三间隙调整电极(13)形成两组差动电容力矩器。
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