部6、谐振器16A和16B以及系绳10向悬垂的检验质量2提供支撑,并且可以包含可以使悬垂的检验质量2位移的力。在一些示例中,支撑基座8由压电材料制成,例如石英(S12),块磷铝矿(AlPO4),正磷酸镓(GaPO4),热盐,钛酸钡(BaT13),或锆钛酸铅(PZT),氧化锌(ZnO)或氮化铝(AlN)等。在其它示例中,支撑基座8由硅材料制成。在一些示例中,支撑基座8可以是平面的,定义了平面,其中悬垂的检验质量2、齿4、弯曲部6、系绳10与谐振器16A和16B也位于所定义的平面中。在一个示例中,支撑基座8可以由单片材料构成,其中多个特征被蚀刻以形成加速度计I的顶层。在另一示例中,支撑基座8可以必要地由压电衬底或硅衬底构成。
[0021]可选的系绳10将悬垂的检验质量2附着到支撑基座8以限制悬垂的检验质量2的平面外运动(例如,垂直于由支撑基座8定义的平面的运动),同时仍允许悬垂的检验质量2绕由弯曲部6创建的轴而在枢轴上转动。在一些示例中,系绳10由压电材料制成,例如石英(S12),块磷铝矿(A1P04),正磷酸镓(GaPO4),热盐,钛酸钡(BaT13),或锆钛酸铅(PZT),氧化锌(ZnO)或氮化招(AlN)等。在其它示例中,系绳10由娃材料制成。在一个示例中,系绳10可以在左到右方向上是灵活的,但是在由支撑基座8定义的平面外的方向上是僵硬的。在一些示例中,系绳可以比宽度明显地更长。在一些示例中,系绳10可以具有“S”弯曲以允许悬垂的检验质量2的旋转,同时限制平面外的运动。
[0022]在一些示例中,加速度计I可以是在从右到左的加速度下。从右到左的加速度计I的加速度可以引起悬垂的检验质量2的由牛顿力的从左到右旋转,其是等于质量乘以加速度的力。悬垂的检验质量2的从左到右的旋转引起悬垂的检验质量2的中心质量绕由弯曲部6创建的铰链旋转,从而悬垂的检验质量2的左部分在支撑基座8的平面中向上移动并远离弯曲部6,并且悬垂的检验质量2的右部分在支撑基座8的平面中向下移动并朝向弯曲部6。悬垂的检验质量2的平面内的移动引起谐振器16A接收张力并且谐振器16B接收压缩力,这可以改变谐振器16A和16B的频率。
[0023]谐振器16A和16B可以是具有齿4的双端音叉(DETF),其可以检测悬垂的检验质量2的旋转。谐振器16A和16B还可以包括可以部分地环绕齿4的一部分的电极14A和14B。例如,电极14A和14B可以与齿4相邻或者被施加在齿4上。谐振器16A和16B中的每个可以通过电极14A和14B被分别地连接到振荡器电路18A和18B (统称为“振荡器电路18”),从而保持齿4的谐振。
[0024]电极14A和14B中的每个包括多个电极,其驱动齿4以保持齿4的谐振并检测齿4的位置。与振荡器电路18组合的电极14A和14B提供了图形化的电场,以引起齿4保持齿4的谐振。与相应的齿4相邻的电极14A和14B中的每个可以将相应的齿4的位置检测为相应的齿位置拾取信号。电极14A和14B可以被配置成使用电容、电磁或光学装置来检测相应的齿4的位置。在一些示例中,与由电极14A和14B检测的相应的齿位置拾取信号相关联的频率指示齿4的谐振频率。电极14A和14B还可以向振荡器电路18提供检测的相应的齿位置拾取信号,其放大相应的齿位置拾取信号从而创建相应的谐振器驱动信号。相应的谐振器驱动信号可以被由振荡器电路18提供到相应的电极14A和14B来保持齿4的谐振(例如平面内且异相)。相应的齿位置拾取信号还可以被独立地放大,并且将其作为输出提供到处理器。以这个方式,电极14A和14B可以通过检测相应的齿位置拾取信号来检测悬垂的检验质量2的旋转,每个相应的齿位置拾取信号具有指示齿4的谐振频率的变化的频率。
[0025]电极14A和14B可以包括位于齿4或基底层(未示出)上的结构。例如,电极14A和14B可以包括被蒸汽沉积(vapor deposite)在围绕齿4的基底层上的多个电极,或者可以通过将基底层直接恪融结合(fus1n bonding)到支撑基座8来被施加。在一些示例中,基底层的电极14A和14B可以通过使用钎焊(braze)材料、环氧树脂或粘合剂来将基底层结合到支撑基座8而被施加。在一些不例中,电极14A和14B可以经由导线结合而具有从附着的电子设备(例如,振荡器电路等)发送的电荷,并且可以通过真空沉积来将金属化图案应用为电极14A和 14B0
[0026]振荡器电路18可以是保持谐振器16A和16B的齿4的谐振的相应的振荡器电路。例如,振荡器电路18A可以通过电极14A连接到谐振器16A,振荡器电路18B可以通过电极14B连接到谐振器16B,并且振荡器电路18A和18B可以分别被用来保持谐振器16A和16B的谐振。在此示例中,振荡器电路18可以使用来自电极14A和14B的被检测的瞬时DETF齿位置,例如,相应的齿位置拾取信号,并且随后放大相应的齿位置拾取信号以创建相应的谐振器驱动信号,然后使用电极14A和14B来将其施加到谐振器16A和16B。谐振器16A和16B的频率可以是跨齿4施加的负载的函数(例如,通过悬垂的检验质量2的移动)。以这种方式,在相应的谐振器驱动信号与相应的齿位置拾取信同相的情况下,相应的谐振器驱动信号满足Barkhausen稳定准则。
[0027]本文所公开的处理器20以及其它处理器每个可以包括硬件、软件、固件的任何适当的布置或其任何组合,以执行归因于本文的相应的处理器20的技术。例如,处理器20可以每个包括任何一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA),或其它任何等同集成或分立逻辑电路,以及此类部件的任何组合。
[0028]通常,处理器20从加速度计I接受数据。例如,处理器20可以从加速度计I接收指示加速度I的加速度的量的信号。处理器20还可以接收指示谐振器16A和16B的齿4的频率的变化的信号。在一些示例中,处理器20可以使用来自加速度计I的数据,以基于加速度计I的加速度的量来确定加速度值。
[0029]在图1的示例中,谐振器16A和16B、以及弯曲部6在悬垂的检验质量2的第一侧处被连接在悬垂的检验质量2和支撑基座8之间。在一些示例中,可选的系绳10可以在悬垂的检验质量2的第二测处连接悬垂的检验质量2和支撑基座8,其中第二侧与悬垂的检验质量2的第一侧相对。在图1的示例中,谐振器16A和16B、以及弯曲部6在相互平行的阈值度数内(例如,加或减5度),并且在垂直于悬垂的检验质量2的阈值度数内(例如,在75°和105°之间,在垂直的加或减15度内等)。在一些示例中,谐振器16A和16B、以及弯曲部6可以具有零计量长度,因为弯曲部6和谐振器16A和16B以相同的速率沿着相似的距离膨胀,这降低了对热膨胀的敏感性。虽然在图1中未示出,但是在一些示例中,壳体结构可以围绕加速度计I,并且可以被附着到支撑基座8。
[0030]图2是图示出根据本文描述的技术的示例性加速度计50的侧视图的框图,其包括围绕位于支撑基座60上的DETF的一个或多个齿的基底层64上的一个或多个电极。在图2的示例中,加速度计50包括可以分别对应于谐振器16A和16B的两个双端音叉(DETF)66A和66B,如图1中所描述的那样。在图2的示例中,加速度计50还包括支撑基座60,其可以对应于支撑基座8,如图1中所描述的那样,基底层64,电极68,和台面(meSaS)72A与72B。虽然在图2中未示出,但是在一些示例中,壳体结构可以围绕加速度计50,并且可以被附着到支撑基座60和/或基底层64。在一些示例中,DETF 66A和66B可以相对于由支撑基座60所定义的平面在平面内移动,同时在悬垂的检验质量被左和右旋转时接收DETF 66A和66B的齿上的力(例如,张力和压缩)。
[0031 ]基底层64向具有台面72A和72B的加速度计50的支撑基座60提供支撑。在一些示例中,基底层64可以由压电材料制成,例如石英(S12),块磷铝矿(AlPO4),正磷酸镓(GaPO4),热盐,钛酸钡(BaT13),或锆钛酸铅(PZT),氧化锌(ZnO)或氮化铝(AlN)等。在其它示例中,基底层64可以由硅材料制成。在一些示例中,基底层64可以通过钎焊或其它附着技术(例如熔融结合)而被附着到支撑基座60。在一个示例中,基底层64可以与支撑基座60分离地被构建。
[0032]电极68是基底层64的金属化表面以形成位于DETF 66A和66B的齿之下并与DETF66A和66B的齿相邻的多个电极。在一些不例中,电极68可以在真空蒸发器内被金属化,具有到基底层64上的遮光板(shadow mask)。例如,电极68可以由金或任何相当的导电材料制成。在一些示例中,电极68可以充当驱动电极,与振荡器电路(例如,振荡器电路