專利名稱：加速度傳感器以及傾斜檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)預(yù)定物件的從基本姿態(tài)開(kāi)始的傾斜位移的加速度傳感器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)開(kāi)發(fā)出了具有可動(dòng)構(gòu)造部，并利用重力加速度對(duì)設(shè)備的傾斜位移等進(jìn)行檢測(cè)的加速度傳感器。這種加速度傳感器一般利用的是半導(dǎo)體的壓電電阻效應(yīng)。例如，在硅基體中形成空洞部，并在其間容納有可向三維方向自由活動(dòng)的方形的可動(dòng)構(gòu)造部?？蓜?dòng)構(gòu)造部被如下構(gòu)成通過(guò)橋式構(gòu)造的橫梁與硅基體相連接，使得與可動(dòng)構(gòu)造部的活動(dòng)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力施加到壓電元件上。之后將施加到壓電元件上的應(yīng)力的變化作為電阻變化檢測(cè)出來(lái)。并且作為位移的檢測(cè)元件，除壓電元件外還可以使用設(shè)置在可動(dòng)構(gòu)造部上的電容元件。

發(fā)明內(nèi)容
在如上所述的加速度傳感器中要求進(jìn)一步提高檢測(cè)精度。
因此，本發(fā)明的目的在于提供可高精度檢測(cè)設(shè)備的傾斜角的加速度傳感器。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的加速度傳感器是檢測(cè)預(yù)定物件的從基本姿態(tài)開(kāi)始的傾斜位移的加速度傳感器，其配有傳感器芯片，其中所述傳感器芯片具有檢測(cè)面，該檢測(cè)面包括檢測(cè)傾斜位移的一根檢測(cè)軸或者交差的兩根檢測(cè)軸。配置與所述傳感器芯片的所述檢測(cè)面垂直的軸，使其與所述基本姿態(tài)時(shí)的所述物件的基準(zhǔn)面平行。另外，所述傳感器芯片獲取與所述基準(zhǔn)面的傾斜位移相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。
本發(fā)明的第二方式中的方法是利用傳感器芯片來(lái)檢測(cè)預(yù)定物件的相對(duì)于基本姿態(tài)的傾斜位移的方法，其中所述傳感器芯片具有包括一根檢測(cè)軸或者交差的兩根檢測(cè)軸的檢測(cè)面，在所述方法中，在使垂直于所述檢測(cè)面的軸與對(duì)應(yīng)于所述物件的所述基本姿態(tài)的基準(zhǔn)面平行的同時(shí)，配置所述傳感器芯片，使得所述檢測(cè)軸相對(duì)于所述基準(zhǔn)面傾斜預(yù)定角度。然后根據(jù)所述檢測(cè)軸方向上的所述傳感器芯片的位移來(lái)檢測(cè)所述物件的傾斜位移。
在上述各方式中，優(yōu)選將所述檢測(cè)軸相對(duì)于所述基準(zhǔn)面傾斜預(yù)定角度(45°等)來(lái)進(jìn)行配置。
本發(fā)明的第三方式中的安裝基板是用于安裝加速度傳感器用的傳感器芯片的矩形安裝基板，其中，安裝所述傳感器芯片，使得所述傳感器的檢測(cè)軸相對(duì)于所述基板的各邊從水平以及垂直開(kāi)始傾斜。這里優(yōu)選采用以(110)面的硅基板成型形成的半導(dǎo)體壓電電阻式的傳感器芯片。


圖1A和圖1B是示出可適用于本發(fā)明的加速度傳感器的原理的說(shuō)明圖(截面圖)；圖2是示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的加速度傳感器的構(gòu)造的平面圖；圖3是圖2中的III-III方向的截面圖，并示出了第一實(shí)施例中的加速度傳感器的內(nèi)部構(gòu)造；圖4是示出安裝了第一實(shí)施例中的加速度傳感器的安裝基板的立體簡(jiǎn)圖；圖5是示出在設(shè)備上安裝圖4所示的安裝基板的狀態(tài)的說(shuō)明圖(透視圖)；圖6是示出第一實(shí)施例中的加速度傳感器的實(shí)際使用狀態(tài)(朝向、配置)的說(shuō)明圖，并示出了其與安裝的設(shè)備的基準(zhǔn)面之間的位置關(guān)系；圖7是示出與設(shè)備(基準(zhǔn)面)的傾斜角相對(duì)應(yīng)的第一實(shí)施例中的加速度傳感器的輸出的曲線圖；圖8是示出與設(shè)備(基準(zhǔn)面)的傾斜角相對(duì)應(yīng)的第一實(shí)施例中的加速度傳感器的輸出變化的曲線圖；圖9是示出本發(fā)明的第二實(shí)施例中的加速度傳感器的實(shí)際使用狀態(tài)(朝向、配置)的說(shuō)明圖，并示出了其與安裝的設(shè)備的基準(zhǔn)面之間的位置關(guān)系；圖10是示出與設(shè)備(基準(zhǔn)面)的傾斜角相對(duì)應(yīng)的第二實(shí)施例中的加速度傳感器的輸出的曲線圖；圖11是示出與設(shè)備(基準(zhǔn)面)的傾斜角相對(duì)應(yīng)的第二實(shí)施例中的加速度傳感器的輸出的曲線圖；圖12是示出安裝了第二實(shí)施例中的加速度傳感器的安裝基板的立體簡(jiǎn)圖；圖13是示出在設(shè)備上安裝圖12所示的安裝基板的狀態(tài)的說(shuō)明圖(透視圖)；圖14是示出本發(fā)明的第三實(shí)施例中的加速度傳感器的實(shí)際使用狀態(tài)(朝向、配置)的說(shuō)明圖，并示出了其與安裝的設(shè)備的基準(zhǔn)面之間的位置關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
首先對(duì)本發(fā)明的基礎(chǔ)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。圖1A和圖1B示出了作為本發(fā)明基礎(chǔ)的加速度傳感器的概略構(gòu)造。在硅基體1中形成空洞部，并在其間容納有可向三維方向上自由活動(dòng)的方形的可動(dòng)構(gòu)造部2?？蓜?dòng)構(gòu)造部2被如下構(gòu)成通過(guò)橋式構(gòu)造的橫梁4與硅基體1相連接，使得與可動(dòng)構(gòu)造部2的活動(dòng)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力施加到設(shè)置于橫梁4上的壓電電阻元件4上。之后將對(duì)施加到壓電元件4上的應(yīng)力的變化作為電阻的變化檢測(cè)出來(lái)。
設(shè)置圖1A和圖1B所示的加速度傳感器，使得芯片表面(檢測(cè)面)與設(shè)備的基本姿態(tài)的基準(zhǔn)面3相水平。換句話說(shuō)，就是將與檢測(cè)面水平的軸Y作為基準(zhǔn)面3的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行設(shè)置，并輸出由基準(zhǔn)面3(3a)的傾斜而產(chǎn)生的重力加速度的各軸的矢量分量。圖1A和圖1B是能夠以一個(gè)芯片來(lái)檢測(cè)X、Y、Z軸的加速度的三軸加速度傳感器，對(duì)于傳感器構(gòu)造來(lái)說(shuō)，將X、Y軸取在芯片水平面(檢測(cè)面)上，將Z軸取為與芯片垂直的方向。在這里，若對(duì)設(shè)備的基準(zhǔn)面3給出與水平相對(duì)的繞Y軸旋轉(zhuǎn)的傾斜角θ，則相應(yīng)于傾斜角θ的輸出作為重力加速度矢量的分量被表示成作為X軸輸出有Ax＝A·sinθ，作為Z軸輸出有Az＝A·cosθ。
由于這些輸出都是三角函數(shù)的輸出，所以從傾斜精度(分辨率)的角度出發(fā)，為了使相對(duì)于傾斜角的輸出變化最大，在0°附近優(yōu)選使用作為sin函數(shù)的X軸輸出，而在±90°附近優(yōu)選使用作為cos函數(shù)的Z軸輸出。但即使是在這樣選定了可得到最大輸出的軸的情況下，所得到的最大輸出也只能到由傳感器靈敏度所確定的數(shù)值，而不能滿足需要高精度的傾斜角輸出的用途。此外根據(jù)用途的不同，也不僅限于希望檢測(cè)所述0°或±90°附近，還存在例如希望高精度地檢測(cè)±45°附近等任意傾斜角等的用途。
下面針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，以檢測(cè)設(shè)備的傾斜位移的加速度傳感器為例進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的加速度傳感器10的構(gòu)造的平面圖。圖3是示出加速度傳感器10的內(nèi)部構(gòu)造的截面圖。本實(shí)施例中的加速度傳感器10包括硅基體12和可動(dòng)構(gòu)造部(可動(dòng)塊)14，其中，該可動(dòng)構(gòu)造部(可動(dòng)塊)14被容納于硅基體12的中央附近，并可在上下左右各個(gè)方向上移動(dòng)。在硅基體12的中央形成箱形空間，并在其中形成有可動(dòng)構(gòu)造部14。為了提高慣性力，可動(dòng)構(gòu)造部14被成型形成為在中央連接四個(gè)正方形的所謂的四葉苜蓿形。在可動(dòng)構(gòu)造部14的上表面被大體設(shè)計(jì)成與硅基體12的上表面同面。
此外，傳感器10還通過(guò)連接可動(dòng)構(gòu)造部14和硅基體12的四根橫梁(支撐梁)16，以及分別設(shè)置在各橫梁16的根部、對(duì)每一根軸進(jìn)行檢測(cè)的四個(gè)壓電電阻元件18來(lái)形成惠斯登電橋，輸出電壓信號(hào)。各橫梁16被配置在與可動(dòng)構(gòu)造部14的四葉苜蓿的葉與葉之間相對(duì)應(yīng)的位置。在硅基體12的上表面形成電極墊20，并通過(guò)圖中未示出的配線與壓電電阻元件18電連接。如圖3所示，硅基體12被固定在芯片焊接面24上。
當(dāng)制造本實(shí)施例中的加速度傳感器10時(shí)，首先形成包括活性層(Si)、埋置氧化膜層(SiO2)以及Si基板的SOI基板。之后使用半導(dǎo)體加工技術(shù)在SOI基板的活性層上像構(gòu)成電橋電路那樣排列形成壓電電阻元件18、金屬配線以及電極墊20，從而形成傳感器電路。接著通過(guò)Si DeepRIE(Reactive Ion Etching反應(yīng)離子刻蝕)來(lái)形成橫梁部16。
之后從Si基板一側(cè)開(kāi)始同樣通過(guò)Si Deep RIE(Reactive Ion Etching反應(yīng)離子刻蝕)來(lái)形成可動(dòng)構(gòu)造部14，并通過(guò)蝕刻埋置氧化膜來(lái)分離可動(dòng)構(gòu)造部14。接著通過(guò)切割來(lái)切斷傳感器芯片，從而形成各個(gè)傳感器芯片。
如上述那樣制造的加速度傳感器10例如被安裝在圖4所示的矩形安裝基板100上。如圖5所示，安裝基板100對(duì)于投影儀、頭罩顯示器、便攜式游戲機(jī)以及游戲的控制器等設(shè)備200來(lái)說(shuō)，是在垂直方向上立起來(lái)進(jìn)行使用的。在安裝基板100上安裝傳感器芯片10，使得垂直的兩根檢測(cè)軸分別與基板100的各邊水平。
圖6簡(jiǎn)略示出了在設(shè)備上安裝加速度傳感器10時(shí)的配置(朝向)。圖中SP表示安裝該傳感器10的設(shè)備的基本姿態(tài)的基準(zhǔn)面。例如，對(duì)于投影儀來(lái)說(shuō)，最好使得在使用狀況(基本姿態(tài))下水平面與基準(zhǔn)面SP相一致。設(shè)備處于基本姿態(tài)時(shí)，傳感器10的檢測(cè)面(14)處于垂直立起狀態(tài)。即，配置與檢測(cè)面(14)上的檢測(cè)軸X、Y垂直的軸Z，使得與基本姿態(tài)時(shí)的設(shè)備的基準(zhǔn)面SP平行。
在本發(fā)明中，所謂“檢測(cè)軸”表示檢測(cè)位移的方向，并不一定表示物理意義上的軸。即，當(dāng)如本實(shí)施例那樣使用壓電電阻元件時(shí)，配置該元件的橫梁的方向與檢測(cè)軸一致。但是，當(dāng)在可動(dòng)構(gòu)造部中配置電容元件，并通過(guò)該電容元件測(cè)量可動(dòng)構(gòu)造部的位移時(shí)，橫梁的方向與檢測(cè)軸不一致。
在本實(shí)施例中，根據(jù)檢測(cè)軸X的輸出信號(hào)和檢測(cè)軸Y的輸出信號(hào)之間的差或和來(lái)求基準(zhǔn)面SP的傾斜位移，并根據(jù)需要進(jìn)行校正。
相對(duì)于此時(shí)的X軸、Y軸、Y軸-X軸、Y軸+X軸的傾斜角θ的輸出如圖7所示，每1°的輸出變化如圖8所示(將與重力加速度相當(dāng)?shù)妮敵鲈O(shè)為A)。由圖8可知，Y軸-X軸的輸出變化的絕對(duì)值在+45°附近，Y軸+X軸的輸出變化的絕對(duì)值在-45°附近，與X軸、Y軸的輸出變化的絕對(duì)值相比有所變大。具體來(lái)說(shuō)，相對(duì)于X軸或Y軸的輸出變化的絕對(duì)值為12.23×10-3A/°，Y軸-X軸、Y軸+X軸的輸出變化的絕對(duì)值是24.68×10-3A/°、約為兩倍。
這樣通過(guò)獲取X軸、Y軸的輸出的和或差，可以精確檢測(cè)例如±45°附近的傾斜角。特別是，由于如Y軸-X軸這樣獲取兩軸輸出之差的方法可期望消除各軸輸出所具有的噪聲成分或溫度特性成分，所以可通過(guò)提高傾斜精度來(lái)得到所期望的效果。
圖9簡(jiǎn)略示出了在設(shè)備上安裝本發(fā)明的第二實(shí)施例中的加速度傳感器110時(shí)的配置(朝向)。本實(shí)施例的傳感器110的基本構(gòu)造雖然與上述的第一實(shí)施例的傳感器10相同，但安裝基板和所安裝的設(shè)備之間的相對(duì)位置關(guān)系不同。圖中SP表示安裝該傳感器110的設(shè)備的基本姿態(tài)的基準(zhǔn)面，標(biāo)號(hào)112、114以及116分別對(duì)應(yīng)第一實(shí)施例的硅基體12、可動(dòng)構(gòu)造部14以及橫梁16。設(shè)備處于基本姿態(tài)時(shí)，傳感器110的檢測(cè)面(114)處于垂直立起狀態(tài)。即，配置與檢測(cè)面(114)上的檢測(cè)軸X、Y垂直的軸Z，使得與基本姿態(tài)時(shí)的設(shè)備的基準(zhǔn)面SP平行。然后根據(jù)檢測(cè)軸輸出信號(hào)和檢測(cè)軸Y上的輸出信號(hào)之間的差或和來(lái)求基準(zhǔn)面SP的傾斜位移，并根據(jù)需要進(jìn)行校正。
在本實(shí)施例中互相垂直的檢測(cè)軸X、Y相對(duì)于基準(zhǔn)面SP分別呈45°角進(jìn)行配置。此外，檢測(cè)軸X、Y的相對(duì)于基準(zhǔn)面SP的角度并不限定于45°，而是可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)改變。
圖10示出了X軸、Y軸、Y軸-X軸、Y軸+X軸的相對(duì)于傾斜角θ的輸出。圖11示出了將與重力加速度相當(dāng)?shù)妮敵鲈O(shè)為A時(shí)的每1°的輸出變化。由圖10可知，通過(guò)將傳感器傾斜45°進(jìn)行配置來(lái)增大±45°附近的X軸、Y軸的輸出變化。其結(jié)果是，可提高傾斜的檢測(cè)精度。相對(duì)于第一實(shí)施例時(shí)X軸或Y軸的輸出絕對(duì)值為12.23×10-3A/°，在本實(shí)施例中，X軸或Y軸的輸出絕對(duì)值為17.60×10-3A/°，約為其1.44倍。
進(jìn)而由圖11可知，0°附近的輸出變化以Y軸-X軸最大，其絕對(duì)值為24.68×10-3A/°，是X軸或Y軸的絕對(duì)值12.45×10-3A/°的大約兩倍。此外，90°附近的輸出變化以Y軸+X軸最大，其絕對(duì)值為24.68×10-3A/°，是X軸或Y軸的絕對(duì)值12.23×10-3A/°的大約兩倍。
如上所述，通過(guò)獲取X軸、Y軸的輸出的和或差，可高精度地檢測(cè)例如0°、±90°附近的傾斜角。特別是，如Y軸-X軸這樣獲取兩軸輸出之差的方法可期望消除各軸輸出所具有的噪聲成分或溫度特性成分，從而可通過(guò)提高傾斜精度來(lái)得到所期望的效果。
如圖12所示，本實(shí)施例中的加速度傳感器110被安裝在安裝基板100上。另外，如圖13所示，安裝基板100相對(duì)于投影儀、頭罩顯示器、便攜式游戲機(jī)以及游戲的控制器等設(shè)備200來(lái)說(shuō)，是在垂直方向上立起進(jìn)行使用的。在安裝基板100上安裝傳感器芯片110，使得垂直的兩根檢測(cè)軸相對(duì)于基板100的各邊從水平以及垂直開(kāi)始傾斜45°。
圖14示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例中的加速度傳感器210向設(shè)備安裝的方向(朝向)的簡(jiǎn)圖。圖中SP表示安裝該傳感器210的設(shè)備的基本姿態(tài)的基準(zhǔn)面，標(biāo)號(hào)212、214以及216分別對(duì)應(yīng)第一實(shí)施例的硅基體12、可動(dòng)構(gòu)造部14以及橫梁16。設(shè)備為基本姿態(tài)時(shí)，傳感器210的檢測(cè)面(214)處于垂直立起狀態(tài)。即，配置與檢測(cè)面(214)上的檢測(cè)軸X、Y垂直的軸Z，使得與基本姿態(tài)時(shí)的設(shè)備的基準(zhǔn)面SP平行。然后根據(jù)檢測(cè)軸X的輸出信號(hào)和檢測(cè)軸Y上的輸出信號(hào)之間的差或和來(lái)求基準(zhǔn)面SP的傾斜位移，并根據(jù)需要進(jìn)行校正。
安裝加速度傳感器使得其相對(duì)于設(shè)備的基準(zhǔn)面SP形成45°的角度，這就會(huì)擴(kuò)大在印刷基板上占用的面積，或在安裝角度的精度方面產(chǎn)生問(wèn)題。因此，如圖14所示，可以通過(guò)使用以(110)面的硅基板制作的半導(dǎo)體式壓電電阻加速度傳感器來(lái)解決該問(wèn)題。若半導(dǎo)體式壓電電阻相對(duì)于結(jié)晶面方位(110)上的<001>軸或<110>軸在45°方向上形成壓電電阻，則與在一般的結(jié)晶面方位(100)面上且在<110>軸上形成壓電電阻的情況相比，壓電電阻系數(shù)會(huì)增大，并可進(jìn)行高靈敏度的檢測(cè)。如圖14所示，由于在(110)面上形成的壓電電阻相對(duì)于芯片的邊來(lái)說(shuō)恰好45°的方向?yàn)闄z測(cè)軸，所以不需要傾斜芯片本身來(lái)進(jìn)行安裝。
以上為針對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例(實(shí)施方式、實(shí)施方案)進(jìn)行的說(shuō)明，但本發(fā)明并不受到這些實(shí)施例的任何限定，而是可在權(quán)利要求表示的技術(shù)思想范疇中進(jìn)行變更。
權(quán)利要求
1.一種加速度傳感器，用于檢測(cè)預(yù)定物件的從基本姿態(tài)開(kāi)始的傾斜位移，其特征在于，配有傳感器芯片，其中所述傳感器芯片具有檢測(cè)面，該檢測(cè)面包括對(duì)傾斜位移進(jìn)行檢測(cè)的一根檢測(cè)軸或者交差的兩根檢測(cè)軸，配置與所述傳感器芯片的所述檢測(cè)面垂直的軸，使得其與所述基本姿態(tài)時(shí)的所述物件的基準(zhǔn)面平行，所述傳感器芯片獲取與所述基準(zhǔn)面的傾斜位移相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于，所述傳感器芯片包括可動(dòng)構(gòu)造部，其至少可在一維方向上移動(dòng)；基體，用于容納所述可動(dòng)構(gòu)造部；以及檢測(cè)部，輸出與所述可動(dòng)構(gòu)造部的位移相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的加速度傳感器，其特征在于，所述檢測(cè)軸相對(duì)于所述基準(zhǔn)面傾斜預(yù)定角度。
4.如權(quán)利要求3所述的加速度傳感器，其特征在于，所述檢測(cè)軸相對(duì)于所述基準(zhǔn)面傾斜約45°。
5.如權(quán)利要求4所述的加速度傳感器，其特征在于，所述傳感器芯片是以(110)面的硅基板成型形成的半導(dǎo)體壓電電阻式的。
6.如權(quán)利要求2所述的加速度傳感器，其特征在于，所述可動(dòng)構(gòu)造部至少可在二維方向上移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的加速度傳感器，其特征在于，所述檢測(cè)部分別檢測(cè)與所述基準(zhǔn)面平行延伸的第一檢測(cè)軸方向的位移和與所述基準(zhǔn)面垂直延伸的第二檢測(cè)軸方向的位移。
8.如權(quán)利要求6所述的加速度傳感器，其特征在于，所述檢測(cè)部分別檢測(cè)從所述基準(zhǔn)面開(kāi)始傾斜預(yù)定角度而延伸的第一檢測(cè)軸方向的位移和從所述基準(zhǔn)面開(kāi)始傾斜預(yù)定角度而延伸的第二檢測(cè)軸方向的位移。
9.如權(quán)利要求8所述的加速度傳感器，其特征在于，所述第一檢測(cè)軸從所述基準(zhǔn)面開(kāi)始傾斜約45°而延伸，所述第二檢測(cè)軸從所述基準(zhǔn)面開(kāi)始傾斜約45°，并與所述第一檢測(cè)軸垂直。
10.如權(quán)利要求7、8或9所述的加速度傳感器，其特征在于，根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述第一檢測(cè)軸方向的位移的輸出信號(hào)和對(duì)應(yīng)于所述第二檢測(cè)軸方向的位移的輸出信號(hào)之間的差或和來(lái)求所述基準(zhǔn)面的傾斜位移。
11.如權(quán)利要求9或10所述的加速度傳感器，其特征在于，所述傳感器芯片是以(110)面的硅基板成型形成的半導(dǎo)體壓電電阻式的。
12.一種加速度傳感器，用于檢測(cè)預(yù)定設(shè)備的從基本姿態(tài)開(kāi)始的傾斜位移，其特征在于，配有傳感器芯片，其中所述傳感器芯片具有檢測(cè)二維位移的檢測(cè)面，配置與所述傳感器芯片的所述檢測(cè)面垂直的軸，使得其與所述基本姿態(tài)時(shí)的所述設(shè)備的基準(zhǔn)面平行，所述傳感器芯片包括可動(dòng)構(gòu)造部，其可在所述檢測(cè)面內(nèi)在二維方向上移動(dòng)；基體，用于容納所述可動(dòng)構(gòu)造部；以及檢測(cè)部，輸出與所述可動(dòng)構(gòu)造部的位移相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，所述傳感器芯片的檢測(cè)部被配置在第一檢測(cè)軸和第二檢測(cè)軸上，其中所述第一檢測(cè)軸從與所述基準(zhǔn)面平行的方向開(kāi)始傾斜約45°而延伸，所述第二檢測(cè)軸從與所述基準(zhǔn)面垂直的方向開(kāi)始傾斜約45°而延伸，根據(jù)所述第一檢測(cè)軸上的所述檢測(cè)部和所述第二檢測(cè)軸上的所述檢測(cè)部之間的輸出信號(hào)的差或和來(lái)求所述基準(zhǔn)面的傾斜位移。
13.如權(quán)利要求12所述的加速度傳感器，其特征在于，所述傳感器芯片是以(110)面的硅基板成型形成的半導(dǎo)體壓電電阻式的。
14.一種設(shè)備，其具有如權(quán)利要求12所述的加速度傳感器。
15.一種方法，其使用傳感器芯片來(lái)檢測(cè)預(yù)定物件的相對(duì)于基本姿態(tài)的傾斜位移，其中所述傳感器芯片具有包括一根檢測(cè)軸或交差的兩根檢測(cè)軸的檢測(cè)面，所述方法的特征在于，在使垂直于所述檢測(cè)面的軸與對(duì)應(yīng)于所述物件的所述基本姿態(tài)的基準(zhǔn)面平行的同時(shí)，配置所述傳感器芯片，使得所述檢測(cè)軸相對(duì)于所述基準(zhǔn)面傾斜預(yù)定角度，根據(jù)所述傳感器芯片中的所述檢測(cè)軸方向的位移來(lái)檢測(cè)所述物件的傾斜位移。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，配置所述傳感器芯片，使所述檢測(cè)軸相對(duì)于所述基準(zhǔn)面傾斜約45°。
17.一種方法，其使用傳感器芯片來(lái)檢測(cè)預(yù)定設(shè)備的相對(duì)于基本姿態(tài)的傾斜位移，其中所述傳感器芯片具有包括垂直的第一以及第二檢測(cè)軸的檢測(cè)面，所述方法的特征在于，在使垂直于所述檢測(cè)面的軸與對(duì)應(yīng)于所述設(shè)備的所述基本姿態(tài)的基準(zhǔn)面平行的同時(shí)，配置所述傳感器芯片，使得所述第一檢測(cè)軸從所述基準(zhǔn)面開(kāi)始傾斜約45°，且所述第二檢測(cè)軸從所述基準(zhǔn)面開(kāi)始傾斜約45°，以基于所述第一檢測(cè)軸方向的位移的輸出信號(hào)和基于所述第二檢測(cè)軸方向的位移的輸出信號(hào)之間的差或和為根據(jù)來(lái)求所述基準(zhǔn)面的傾斜位移。
18.一種安裝基板，其呈矩形，用于安裝加速度傳感器用的傳感器芯片，其特征在于，安裝所述傳感器芯片，使得所述傳感器的檢測(cè)軸相對(duì)于所述基板的各邊從水平以及垂直開(kāi)始傾斜。
19.如權(quán)利要求18所述的安裝基板，其特征在于，所述傳感器芯片的檢測(cè)軸是互相垂直的至少兩根，且各檢測(cè)軸相對(duì)于所述基板的各邊向約45°角度的方向上延伸。
20.如權(quán)利要求18或19所述的安裝基板，其特征在于，所述傳感器芯片是以(110)面的硅基板成型形成的半導(dǎo)體壓電電阻式的。
全文摘要
一種加速度傳感器(10)，用于檢測(cè)預(yù)定物件的從基本姿態(tài)開(kāi)始的傾斜位移，所述加速度傳感器配有傳感器芯片，其中所述傳感器芯片具有檢測(cè)面，該檢測(cè)面包括檢測(cè)傾斜位移的一根檢測(cè)軸或者交差的兩根檢測(cè)軸。配置與所述傳感器芯片的所述檢測(cè)面垂直的軸，使得與所述基本姿態(tài)時(shí)的所述物件的基準(zhǔn)面平行。所述傳感器芯片獲取與所述基準(zhǔn)面的傾斜位移相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)G01P15/00GK1748146SQ20048000391
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月10日
發(fā)明者原田宗生, 池內(nèi)直樹(shù), 橋本浩幸 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社