INTERNALLY SHOCK CAGED SERPENTINE FLEXURE FOR MICRO-MACHINED ACCELEROMETER

An apparatus for sensing accelerations and other forces. The apparatus comprises a capacitance pick-off force sensor having a proof mass that is suspended relative to a relatively stationary frame by a plurality of serpentine suspension members having internal caging. Protrusions extending from the flexure members or from the frame or mass limit the range of lateral movement. The device provides easily implemented fabrication modification for trading-off between input range and pick-off sensitivity by altering etching periods of the serpentine suspension members. The input range and pick-off sensitivity can be traded-off by enlarging or reducing the quantity of elongated flexure fingers forming the serpentine suspension member. Different ones of the elongated flexure fingers are optionally formed with different thicknesses, whereby the serpentine suspension member exhibits a spring rate that progressively increases as it is compressed by in-plane motion of the proof mass relative to the relatively stationary frame. La présente invention concerne un appareil et un procédé utilisés pour détecter des accélérations et d'autres forces. L'appareil comprend un capteur de détection à capacité comportant une masse d'épreuve qui est suspendue par rapport à un cadre relativement fixe au moyen d'une pluralité d'éléments suspenseurs en forme de serpentin à cage interne. Le dispositif constitue une version modifiée à mise en oeuvre aisée assurant un compromis entre le calibre du signal d'entrée et la sensibilité de la détection du fait de la modification des période de gravure des éléments suspenseurs en forme de serpentin. Le calibre du signal d'entrée et la sensibilité de la détection peuvent être tous deux assurés si on augmente ou si on réduit la quantité des doigts allongés de la charnière formant l'élément suspenseur en forme de serpentin. Des doigts allongés de la charnière qui sont différents peuvent être éventuellement formés avec une épaisseur différente, de sorte que l'élément suspenseur en forme de serpentin présente une constante de rappel du ressort qui augmente progressivement lorsqu'il est comprimé par un mouvement dans le plan de la masse d'épreuve par rapport au cadre relativement fixe.