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申请/专利权人：西安近代化学研究所

摘要：本发明公开了一种基于二自由度谐振器的谐振式压力传感器及其制备方法.所公开的传感器包括硅基底、敏感膜片、锚点及两个谐振器，两个谐振器通过耦合结构微弱的耦合在一起，二自由度谐振器系统固定于四个锚点，其中一个锚点位于敏感膜片中心与边缘的中点处；两个谐振器在谐振频率处振动，两个谐振器的振幅相等；当外界压力作用于敏感膜片时，膜片发生变形，从而带动敏感膜片上的锚点向外侧移动，进而增加了其中一个谐振器的应力，该应力会引起其中一个谐振器的刚度改变，该谐振器刚度的变化会使得二自由度谐振器系统产生能量集中效应，导致两个谐振器的振幅不等，通过检测两个谐振器的振幅比可以获得外界压力的大小。

主权项：1.一种基于二自由度谐振器的谐振式压力传感器，包括基底，基底底部局部被刻蚀形成敏感膜片，其特征在于：所述基底顶部设有第一锚点、第二锚点、第三锚点、第四锚点、第一谐振器、第二谐振器和耦合结构；所述第一锚点、第二锚点、第三锚点和第四锚点结构相同且第一锚点、第二锚点、第三锚点和第四锚点的横截面面积均小于敏感膜片的横截面面积，所述第一谐振器和第二谐振器结构相同，两个谐振器均包括有驱动电容、检测电容、谐振梁和质量块，所述耦合结构的刚度小于第一谐振器的刚度、同时小于第二谐振器的刚度；所述第一锚点位于敏感膜片上，所述第一谐振器和第二谐振器对称设置，所述第一谐振器位于第一锚点和第二锚点之间且第一谐振器的谐振梁与第一锚点和第二锚点连接，所述第二谐振器位于第三锚点和第四锚点之间且第二谐振器的谐振梁与第三锚点和第四锚点连接，所述耦合结构位于第一谐振器和第二谐振器之间且与第一谐振器和第二谐振器的谐振梁连接；所述第一谐振器包括第一谐振梁、第一质量块、两个第一驱动电容和两个第一检测电容，所述第一质量块为工字形结构；所述第一谐振梁两端连接第一锚点和第二锚点，所述第一质量块位于第一锚点和第二锚点之间且与第一谐振梁连接形成田字形结构，所述两个第一驱动电容位于第一谐振梁一侧且位于田字形结构的其中两个空格中，同时两个第一驱动电容均与第一质量块相对，所述两个第一检测电容位于第一谐振梁的另一侧且位于田字形结构的其余两个空格中，同时两个第一检测电容与第一质量块相对；所述第二谐振器包括第二谐振梁、第二质量块、两个第二驱动电容和两个第二检测电容，所述第二质量块为工字形结构；所述第二谐振梁两端连接第三锚点和第四锚点，所述第二质量块位于第三锚点和第四锚点之间且与第二谐振梁连接形成田字形结构，所述两个第二驱动电容位于第二谐振梁一侧且位于田字形结构的其中两个空格中，同时两个第二驱动电容均与第二质量块相对，所述两个第二检测电容位于第二谐振梁的另一侧且位于田字形结构的其余两个空格中，同时两个第二检测电容与第二质量块相对；所述耦合结构位于第一谐振梁和第二谐振梁之间且连接第一谐振梁和第二谐振梁。

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