Mems加速度敏感单元一体化的传感器结构的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及加速度传感器技术领域，具体涉及一种MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构。
【背景技术】
[0002]针对加速度传感器的应用而言，加速度是个空间矢量，一方面，要准确了解物体的运动状态，必须测得其三个坐标轴上的分量;另一方面，在预先不知道物体运动方向的场合下，只能在三个坐标轴上分别检测加速度信号。因此，在MEMS加速度传感器的实际应用中单轴加速度传感器已难以满足市场需求。三轴加速度传感器的好处就是在预先不知道物体运动方向的场合下，应用三维加速度传感器来检测加速度信号，测量空间加速度，能够全面准确地反映物体的运动性质。
[0003]随着微传感应用范围的不断扩大，对传感器的要求也越来越高，对未来微传感器的主要要求是:微型化和集成化;低功耗和低成本。MEMS技术的传感器体积小，重量轻，得到了广泛关注。经过几十年的研究与开发，MEMS器件与系统的设计及制造工艺逐步成熟，但产业化、市场化的MEMS器件的种类并不多，还有许多MEMS器件仍未能大量走出实验室，要充分发挥其在军事与民品中的潜在应用，还需要研究和解决许多封装方面的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对目前单轴加速度传感器无法满足实际测量需求，以及MEMS器件生产工艺巨大成本问题，提供了一种MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构，能够简单有效的测量空间加速度信号。
[0005]本实用新型是这样实现的:
[0006]一种MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构，包括电路板、元器件、接插件、电缆、上盖、十字螺钉、导线、敏感元件和壳体；电路板固定在壳体的内壁上;元器件安装在电路板上;敏感元件通过导线连接在电路板上；电缆的一端连接在元器件的输出端上，电缆的另一端连接接插件;上盖通过十字螺钉固定盖合在壳体的上端。
[0007]如上所述的电路板和元器件分别有三个，分别固定在壳体的内表面上，呈正交分布;元器件包括精密放大电路、滤波电路和模拟量输出接口电路，精密放大电路、滤波电路和模拟量输出接口电路顺次连接;精密放大电路的输入端与敏感元件的输出端连接，模拟量输出接口电路的输出端与电缆连接。
[0008]如上所述的敏感元件采用MEMS压阻式敏感头实现。
[0009]如上所述的上盖整体为长方形板状，壳体整体为盒状;上盖盖合在壳体上，整体尺寸为32mm X 30mm X 23mm，重量为65g。
[0010]如上所述的壳体内部使用环氧树脂与聚酰胺树脂按质量1:1混合进行一体化灌封。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:
[0012]本实用新型包括电路板、元器件、接插件、电缆、上盖、十字螺钉、导线、敏感元件和壳体。本实用新型已经应用于基于MEMS系统的三轴微型振动测量装置，该装置参加XX-16B型号两次飞行试验，均工作正常，获取了型号飞行试验中宝贵的振动参数数据，为型号的故障分析及设计改进提供了重要的数据支撑，在该战术武器型号的研制过程中起到了重要作用。同时，本技术可以测量空间加速度，能够全面准确反映物体的运动性质，可应用于侵彻武器的目标识别、记层控制和定深控制，也可应用于兵器、航空、航天武器装备在恶劣环境下的相关测试和作战效能评估，以及游戏设备、工业控制、医疗设备、国防工业等领域。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构的整体结构示意图；
[0014]图2是本实用新型的MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构的内部结构示意图。
[0015]其中:1.电路板，2.元器件，3.接插件，4.电缆，5.上盖，6.十字螺钉，7.导线，8.敏感元件，9.壳体。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
[0017]如图1和图2所示，一种MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构，包括电路板1、元器件2、接插件3、电缆4、上盖5、十字螺钉6、导线7、敏感元件8和壳体9。电路板I固定在壳体9的内壁上。元器件2安装在电路板I上。敏感元件8通过导线7连接在电路板I上。电缆4的一端连接在元器件2的输出端上，电缆4的另一端连接接插件3。上盖5通过十字螺钉6固定盖合在壳体9的上端。
[0018]电路板I和元器件2分别有三个，分别固定在壳体9的两侧面a、b和底面c的内表面上，呈正交分布。元器件2包括精密放大电路、滤波电路和模拟量输出接口电路，精密放大电路、滤波电路和模拟量输出接口电路顺次连接。精密放大电路的输入端与敏感元件8的输出端连接，模拟量输出接口电路的输出端与电缆4连接。
[0019]电路板1、元器件2的精密放大电路、滤波电路和模拟量输出接口电路、接插件3、电缆4、十字螺钉6和导线7均采用现有技术实现。
[0020]敏感元件8采用MEMS压阻式敏感头实现。
[0021]上盖5整体为长方形板状，壳体9整体为盒状。上盖5盖合在壳体9上后实现对壳体9内部结构的密封，整体尺寸为32_ X 30mm X 23mm，重量为65g，满足狭小安装空间的要求。
[0022]壳体9内部使用环氧树脂与聚酰胺树脂按质量1:1混合进行一体化灌封，可以有效地将电路板与外壳进行有效粘结，避免电路松动会带来的加速度信号测量不准确等隐患。
【主权项】
1.一种MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构，其特征在于:它包括电路板(I)、元器件(2)、接插件(3)、电缆(4)、上盖(5)、十字螺钉(6)、导线(7)、敏感元件(8)和壳体(9);电路板(I)固定在壳体(9)的内壁上;元器件(2)安装在电路板(I)上；敏感元件(8)通过导线(7)连接在电路板(I)上；电缆(4)的一端连接在元器件(2)的输出端上，电缆(4)的另一端连接接插件(3);上盖(5)通过十字螺钉(6)固定盖合在壳体(9)的上端。2.根据权利要求1所述的MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构，其特征在于:所述的电路板(I)和元器件(2)分别有三个，分别固定在壳体(9)的内表面上，呈正交分布;元器件(2)包括精密放大电路、滤波电路和模拟量输出接口电路，精密放大电路、滤波电路和模拟量输出接口电路顺次连接;精密放大电路的输入端与敏感元件(8)的输出端连接，模拟量输出接口电路的输出端与电缆(4)连接。3.根据权利要求1所述的MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构，其特征在于:所述的敏感元件(8)采用MEMS压阻式敏感头实现。4.根据权利要求1所述的MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构，其特征在于:所述的上盖(5)整体为长方形板状，壳体(9)整体为盒状;上盖(5)盖合在壳体(9)上，整体尺寸为32mm X 30mm X 23mm，重量为65g。5.根据权利要求1所述的MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构，其特征在于:所述的壳体(9)内部使用环氧树脂与聚酰胺树脂按质量1:1混合进行一体化灌封。
【专利摘要】本实用新型涉及加速度传感器技术领域，具体涉及一种MEMS加速度敏感单元一体化的传感器结构，目的是针对目前单轴加速度传感器无法满足实际测量需求，以及MEMS器件生产工艺巨大成本问题。其特征在于：它包括电路板、元器件、接插件、电缆、上盖、十字螺钉、导线、敏感元件和壳体；电路板固定在壳体的内壁上；元器件安装在电路板上；敏感元件通过导线连接在电路板上；电缆的一端连接在元器件的输出端上，电缆的另一端连接接插件；上盖通过十字螺钉固定盖合在壳体的上端。本实用新型已经应用于基于MEMS系统的三轴微型振动测量装置，该装置参加XX-16B型号两次飞行试验，均工作正常，获取了型号飞行试验中宝贵的振动参数数据。
【IPC分类】G01P15/12
【公开号】CN205280755
【申请号】CN201520967317
【发明人】冯辉, 冯玉志, 马玉坤, 关咏梅, 李大全, 景艳红
【申请人】北京宇航系统工程研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年11月27日