在電容式加速度傳感器里,通常都包含了一個半導(dǎo)體材料(多晶硅)形成的機械結(jié)構(gòu)。其制作工程采用類似于mask和etch工藝,在完全密封的環(huán)境里將器件進行氣密焊接,以形成真空或者稀有氣體的器件。這個器件的內(nèi)部稱為g-cell。在g-cell里,形象一點說,就好比一系列的橫梁(beam),在橫梁之間有一個可移動的模塊(mass)。在加速度的影響下,移動模塊可以從靜止?fàn)顟B(tài)產(chǎn)生位移。當(dāng)移動模塊與一邊的橫梁距離縮短,同時會與另外一邊的橫梁的距離增大。加速度測量的原理就是根據(jù)這個位移而得到的。
g-cell位移和加速度之間的關(guān)系為:當(dāng)中間的移動模塊在加速度的作用下產(chǎn)生位移的時候,它與固定橫梁的距離產(chǎn)生變化,每個電容數(shù)值也會隨之變化。具體的:
C = NAε/D
其中,A是橫梁的作用面積,是介電常數(shù),D是橫梁之間的距離,N是橫梁的數(shù)量。
在X-Y軸的器件里包含了彼此間對應(yīng)角度的兩種結(jié)構(gòu)。除此之外,器件的ASIC部分將兩個電容的差異信號進行轉(zhuǎn)換和濾波,輸出大信號的電壓供后面的電路進行運用。