具有位置检测结构的MEMS电热微镜器件与检测方法

具有位置检测结构的mems电热微镜器件与检测方法
技术领域
1.本技术涉及微电子技术领域，尤其涉及一种具有位置检测结构的mems电热微镜器件与检测方法。


背景技术：

2.mems(mems,micro-electro-mechanical system)电热微镜的驱动原理是通过两种具有不同热膨胀系数(cte，coefficient of temperature expansion)的材料构成的双晶片(bimorph)，在温度变化时发生弯曲形变，进而产生驱动位移。基于电热式bimorph驱动的mems电热微镜具有驱动电压低、扫描位移大、可线性驱动等特点，尤其是在微光学相关断层扫描成像(oct，optical coherence tomography)、傅里叶变换光谱仪(fts，fourier transform spectrometer)等应用中具有显著的优势。例如：用于fts系统的mems电热微镜只需要做垂直平动的活塞式运动，位移越大，分辨率越高，但是在平动过程中电热微镜镜面发生的任何微小的倾斜倾角都会给fts系统造成误差。由于电热微镜在加工制作的过程中，不可避免的会出现因工艺的不均匀性而造成的误差，诸如bimorph结构双层薄膜制备的不均匀、以及加热电阻层薄膜厚度的不一致，引起电热功率差异，进而造成bimorph驱动臂上的温度不一致，使得镜面发生倾斜。因此对mems电热微镜镜面位置进行检测，特别是对镜面高度和偏转角度进行检测，对保证mems电热微镜镜面在扫描过程中保持稳定、以及对fts的精度具有重要意义。
3.传统的mems微镜位置检测系统，按照原理分为电容式、压电式、电磁式和光电式。其中电容式位置检测结构的线性度不高，分辨率较小，检测范围也很小；压电式位置检测结构因为压电材料与电热驱动材料不兼容，难以应用到电热微镜中；电磁式和光电式位置检测结构组装键合工艺复杂，难度大。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本技术提出了一种具有位置检测结构的mems电热微镜器件与检测方法，用以解决mems电热微镜在应用中镜面位置无法检测的技术问题。
5.根据本技术的第一方面，提供一种具有位置检测结构的mems电热微镜器件，所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件包括：
6.衬底、四个位置检测结构、bimorph驱动臂、镜面热源、镜面、以及热隔离结构；
7.所述衬底与所述镜面通过bimorph驱动臂连接；bimorph驱动臂基于施加的驱动信号，使得所述镜面进行倾角式扫描或活塞式垂直扫描；
8.所述镜面位于所述衬底表面上方的中心位置，所述镜面热源对称分布于镜面两侧，且所述镜面与所述镜面热源之间配置有所述热隔离结构；
9.所述位置检测结构均位于衬底的表面上方，所述位置检测结构包括衬底热源及多个热敏电阻，各个所述的热敏电阻对称分布于衬底热源两侧；位置检测结构内的至少两个热敏电阻分别外接电桥电路；bimorph驱动臂包括bimorph结构及驱动臂。
10.优选地，所述位置检测结构分别部署于所述衬底的四个角，或四个边的位置。
11.优选地，所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件根据偏转角度的不同分为一维微镜和二维微镜，所述一维微镜仅能沿着x轴进行角度偏转或仅能沿着y轴，有一个运动自由度；二维微镜能沿着x轴，y轴进行角度偏转，有两个运动自由度；所述x轴、y轴均为世界坐标系下的坐标轴。
12.根据本技术的第二方面，提供一种具有位置检测结构的mems电热微镜器件的检测方法，所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件为如前所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件，所述方法包括以下步骤：
13.步骤s11：向所述镜面热源施加电信号，不向所述衬底热源施加电信号，将全部的位置检测结构分为两组，每组具有两个所述位置检测结构；每组位置检测结构中，第一位置检测结构具有相互平行的热敏电阻r1和r2，第二位置检测结构具有相互平行的热敏电阻r3和r4；r1与r3的轴线处于同一直线上，并由第一电桥电路相连，r2与r4的轴线处于同一直线上，并由第二电桥电路相连，所述热敏电阻r1、r2、r3和r4均与所述镜面热源的边平行；所述热敏电阻r1相对于热敏电阻r2，更靠近所述镜面热源，所述热敏电阻r3相对于热敏电阻r4，更靠近所述镜面热源；
14.步骤s12：基于所述第一电桥电路的输出电压，检测所述镜面的偏转角度；
15.步骤s13：获取预设时间间隔内所述第二电桥电路输出的电压差，基于所述电压差，检测所述镜面的垂直高度的变化；所述电压差为所述预设时间间隔内所述第二电桥电路输出的电压的最大值与最小值之间的差值；
16.步骤s14：基于所述镜面的偏转角度及所述镜面的垂直高度的变化，确定所述镜面的偏转角度。
17.优选地，所述步骤s12包括：
18.当所述第一电桥电路的输出电压为0时，所述镜面的偏转角度为0；
19.当所述第一电桥电路的输出电压不为0时，所述镜面的偏转角度与所述第一电桥电路的输出电压成正相关，基于预先获取的镜面的偏转角度与所述第一电桥电路的输出电压的对照关系，确定所述镜面的偏转角度。
20.优选地，所述对照关系是在所述位置检测结构的mems电热微镜器件加工完成后测试过程中，通过光学方法对镜面的偏转角度和镜面垂直高度的位置进行测量，将其分别与所述第一电桥电路输出的电压、第二电桥电路在响应时间内输出的电压差进行标定。
21.根据本技术的第三方面，提供一种具有位置检测结构的mems电热微镜器件的检测方法，所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件为如前所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件，所述方法包括以下步骤：
22.步骤s21：镜面热源不施加电信号，分别向四个位置检测结构中的衬底热源分别施加相同的电信号，其中四个位置检测结构的结构完全相同；将所述位置检测结构分为两组，第一位置检测结构与第二位置检测结构为一组，第三位置检测结构与所述第四位置检测结构为一组；第一位置检测结构具有相互平行的热敏电阻r1和r2，第二位置检测结构具有相互平行的热敏电阻r3和r4；r1与r3的轴线处于同一直线上，并由第一电桥电路相连，r2与r4的轴线处于同一直线上，并由第二电桥电路相连，所述热敏电阻r1、r2、r3和r4均与所述镜面热源的边平行；所述热敏电阻r1相对于热敏电阻r2，更靠近所述镜面热源，所述热敏电阻
r3相对于热敏电阻r4，更靠近所述镜面热源；所述第三位置检测结构与所述第二位置检测结构相对于所述镜面热源轴对称，所这第四位置检测结构相对于所述第一位置检测结构相对于所述镜面热源轴对称；所述第三位置检测结构与所述第四位置检测结构也通过两个电桥电路相连，其中，靠近所述镜面热源的电桥电路为第三电桥电路，另一电桥电路为第四电桥电路；va、vb、vc及vd分别为第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥的输出电压；
23.步骤s22：基于va、vb、vc及vd，检测所述镜面的偏转角度，包括：
24.若va、vb、vc及vd均为0，则所述镜面未发生偏转；
25.若va、vb、vc及vd均不为0，且va＝vd，vb＝vc，则所述镜面仅沿着x轴方向发生偏转；根据δv＝v
a-vb或δv＝v
d-vc的值，基于预先获取的镜面的偏转角度与所述第一电桥电路、第二电桥电路、第三电桥电路、第四电桥电路的输出电压的对照关系，确定所述镜面的偏转角度；
26.若va、vb、vc及vd均不为0，且va＝vb，vc＝vd，则所述镜面仅沿着y轴方向发生偏转；根据δv＝v
c-vb或δv＝v
d-va的值，基于预先获取的镜面的偏转角度与所述第一电桥电路、第二电桥电路、第三电桥电路、第四电桥电路的输出电压的对照关系，确定所述镜面的偏转角度；
27.若vd》vc》va》vb，所以根据δv＝v
a-vb或δv＝v
d-vc的值，基于预先获取的镜面的偏转角度与所述第一电桥电路、第二电桥电路、第三电桥电路、第四电桥电路的输出电压的对照关系，确定所述镜面沿x轴的偏转角度；再根据δv＝v
d-va或δv＝v
c-vb的值，基于预先获取的镜面的偏转角度与所述第一电桥电路、第二电桥电路、第三电桥电路、第四电桥电路的输出电压的对照关系，确定所述镜面沿y轴的偏转角度。
28.优选地，所述对照关系是在器件加工完成后测试过程中，通过光学方法对镜面的偏转角度和所述第一电桥电路、第二电桥电路、第三电桥电路、第四电桥电路的输出电压关系进行标定。
29.有益效果：
30.本发明提出一种基于热对流原理的位置检测结构，其工作原理为：在mems电热微镜的衬底上分别有悬空的热源和用于检测温度变化的热敏电阻，当微镜工作在不同的高度和角度时会引起热源和热敏电阻周围温度场的改变，进而引起热敏电阻的阻值发生变化，通过相应的检测电路及信号处理电路，可以实现对电热微镜位置的检测。
31.本发明通过给热源施加电信号以在热源周围产生温度场，mems电热微镜在不同的高度和偏转角度下运动时会改变热源周围的温度场，温度场的变化引起处于温度场中热敏电阻阻值的改变，不同的热敏电阻阻值对应不同mems电热微镜的高度和偏转角度，热敏电阻与电桥电路相连，电阻阻值发生变化时，电桥电压便会输出变化的电压信号，不同的镜面高度和偏转角度输出的电压信号幅值不同，以此来实现对微镜位置的检测。
32.(1)本发明结构简单，工艺难度小，成本低。
33.(2)与电热微镜制作工艺兼容，无需与其他芯片键合。
34.(3)本发明检测灵敏度高，响应时间短可适用于不同的应用，如fts和oct等。
35.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
36.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术提供如下附图进行说明。在附图中：
37.图1是本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件的俯视图；
38.图2是本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件示意图；
39.图3(a)-图3(d)是本发明提供的基于热对流原理电热微镜位置检测的原理示意图；
40.图4是本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件的基于热对流原理位置检测的原理示意图；
41.图5是本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件镜面倾斜状态示意图；
42.图6是本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件镜面抬升状态示意图；
43.图7是本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件的检测方法的流程示意图；
44.图8是本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件的又一检测方法的流程示意图；
45.图9(a)-图9(b)是本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件的又一检测方法的原理示意图；
46.图10本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件沿着x轴方向倾斜示意图；
47.图11本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件沿着y轴方向倾斜示意图；
48.图12本发明提供的具有位置检测结构的mems电热微镜器件既沿着x轴方向，又沿着y轴方向倾斜示意图。
49.附图标记：1-衬底，2-位置检测结构，2-1-衬底热源，2-2-热敏电阻，3-镜面热源，4-bimorph驱动臂，4-1-bimorph结构，4-2-驱动臂，5-镜面，6-热隔离结构。
具体实施方式
50.根据本技术的第一方面，首先结合图1-图2说明本技术一个实施方式的具有位置检测结构的mems电热微镜器件。所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件，包括：
51.衬底1、四个位置检测结构2、bimorph驱动臂4、镜面热源3、镜面5、以及热隔离结构6；
52.所述衬底1与所述镜面5通过所述bimorph驱动臂4连接；所述bimorph驱动臂4基于施加的驱动信号，使得所述镜面5进行倾角式扫描或活塞式垂直扫描；
53.所述镜面5位于所述衬底表面上方的中心位置，所述镜面热源3对称分布于镜面5两侧，且所述镜面5与所述镜面热源3之间配置有所述热隔离结构6；
54.所述位置检测结构2均位于衬底1的表面上方，所述位置检测结构2包括衬底热源2-1及多个热敏电阻2-2，各个所述热敏电阻2-2对称分布于衬底热源2-1两侧；位置检测结
构2内的至少两个热敏电阻2-2分别外接电桥电路；所述bimorph驱动臂4包括bimorph结构4-1及驱动臂4-2。
55.进一步地，所述衬底热源2-1和镜面热源3均为栅状结构，所述多个热敏电阻也形成了栅状结构，其目的在于增加与空气的接触面积，进而提高灵敏度。本实施例中，所述电桥电路为惠斯通电桥电路。
56.所述镜面5不限于方形，可为圆形、椭圆形或多边形等。
57.所述热隔离结构6的主要作用是防止镜面热源结构给镜面加热，降低镜面的反射率。
58.进一步地，所述位置检测结构2分别部署于所述衬底1的四个角，或四个边的位置。
59.所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件根据偏转角度的不同分为一维微镜和二维微镜，所述一维微镜仅能沿着x轴进行角度偏转或仅能沿着y轴，只有一个运动自由度，二维微镜能沿着x轴，y轴进行角度偏转，有两个运动自由度。所述x轴、y轴均为世界坐标系下的坐标轴。
60.下面说明所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件进行位置检测的检测原理，如图3(a)-图3(d)、图4所示。
61.本实施例中，所述各位置检测结构2中的各个热敏电阻2-2的阻值均相同，且为正温度系数，即热敏电阻的周围气体温度越高，其阻值越大。默认所述镜面5的初始状态为平行于衬底1，所述镜面5的偏转角度为零，抬升高度为定值。
62.由此，如图3(a)-图3(d)所示，提供一种具有位置检测结构的mems电热微镜器件的检测方法，所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件为如前所述具有位置检测结构的mems电热微镜器件，所述方法包括以下步骤：
63.如图3(a)-图3(d)中的镜面热源3，热敏电阻r1、r2和r3分别对应图4中的镜面热源3，热敏电阻r1、r2、r3。图7提供了该位置检测方法的流程图。
64.步骤s11：向所述镜面热源3施加电信号，不向所述衬底热源2-1施加电信号，将全部的位置检测结构分为两组，每组具有两个所述位置检测结构；每组位置检测结构中，第一位置检测结构具有相互平行的热敏电阻r1和r2，第二位置检测结构具有相互平行的热敏电阻r3和r4；r1与r3的轴线处于同一直线上，并由第一电桥电路相连，r2与r4的轴线处于同一直线上，并由第二电桥电路相连，所述热敏电阻r1、r2、r3和r4均与所述镜面热源的边平行；所述热敏电阻r1相对于热敏电阻r2，更靠近所述镜面热源，所述热敏电阻r3相对于热敏电阻r4，更靠近所述镜面热源；
65.其中，向所述镜面热源3施加电信号，不向所述衬底热源2-1施加电信号，所述镜面热源加热周围的气体，产生不同的温度梯度的温度场，所述位置检测结构2中的各个热敏电阻均处于所述温度场中。
66.步骤s12：基于所述第一电桥电路的输出电压，检测所述镜面5的偏转角度；
67.步骤s13：获取预设时间间隔内所述第二电桥电路输出的电压差，基于所述电压差，检测所述镜面5的垂直高度的变化；所述电压差为所述预设时间间隔内所述第二电桥电路输出的电压的最大值与最小值之间的差值；
68.步骤s14：基于所述镜面5的偏转角度及所述镜面5的垂直高度的变化，确定所述镜面5的偏转角度。
69.其中，所述步骤s12包括：
70.当所述第一电桥电路的输出电压为0时，所述镜面5的偏转角度为0；
71.当所述第一电桥电路的输出电压不为0时，所述镜面5的偏转角度与所述第一电桥电路的输出电压成正相关，基于预先获取的镜面5的偏转角度与所述第一电桥电路的输出电压的对照关系，确定所述镜面5的偏转角度。
72.本实施例中，所述对照关系是在器件加工完成后测试过程中，通过光学方法对镜面5的偏转角度和镜面垂直高度的位置进行测量，将其分别与所述第一电桥电路输出的电压、第二电桥电路在响应时间内输出的电压差进行标定。
73.所述步骤s12的实现原理为：如图3(a)，当所述镜面5与所述衬底1保持水平时，即偏转角度θ＝0
°
时，同一所述位置检测结构2中由第一电桥电路相连的两个热敏电阻r1和r3处理所述镜面热源3所产生的同一温度梯度中，所述热敏电阻r1和r3的温度值分别为t1和t3，且t1＝t3，所述热敏电阻r1和r3之间的温度差δt＝t1-t3＝0，故二者的电阻变化相同，与之相连接的所述第一电桥电路的输出电压不发生变化，输出为零。如图3(b)，当镜面偏转角度θ≠0
°
时，热敏电阻r1和r3处于温度场的不同的温度梯度内，故二者的电阻变化不相同，且r3更靠近热源，则t1《t3，两个热敏电阻r1和r3之间的温度差δt＝t1-t3《0，与之相连接的第一电桥电路的输出电压将发生变化，输出不为零，且偏转角度越大，第一电桥电路的输出电压越大；基于所述第一电桥电路的输出电压，检测所述镜面的偏转角度。
74.其中，所述步骤s13的实现原理为：如图3(c)，所述镜面热源3距离热敏电阻r1和r2水平的初始高度为h1，热敏电阻r1和r2在不同的温度梯度中，其温度值分别为t11和t12，由于热敏电阻r1更靠近镜面热源，故t11》t12，此时与热敏电阻r1和r2相连电桥电路输出不为零，记作v1。如图3(d)，所述镜面热源3距离所述热敏电阻r1和r2的水平的高度变为h2，且h1＜h2，相较于图3(c)中热敏电阻r1和r2所处的温度梯度发生了变化，镜面热源3距离热敏电阻r1和r2更远了，热敏电阻r1和r2处的温度值分别为t21和t22，且t11》t21，t12》t22，因为热敏电阻具有正温度系数的，此时热敏电阻r1和r2的阻值均要小于镜面高度为h1时热敏电阻r1和r2的阻值，且t21》t22，此时与热敏电阻r1和r2相连电桥电路输出依旧不为零，记作v2。通过对比电压差δv＝v1-v2的变化，可判断出镜面高度的变化，即δh＝h2-h1。
75.该位置检测方法适应于电热微镜以较低的扫描频率工作时的应用中。
76.与镜面热源3施加电信号，而不向所述衬底热源2-1施加电信号进行镜面位置检测的方法相似，在图8中，给出了依靠衬底热源2-1进行镜面5的位置检测的流程图，并结合图9，图10，图11和图12进一步说明依靠衬底热源2-1进行镜面位置检测的方法，所述方法包括以下步骤：
77.步骤s21：镜面热源不施加电信号，分别向四个位置检测结构中的衬底热源分别施加相同的电信号，其中四个位置检测结构的结构完全相同；将所述位置检测结构分为两组，第一位置检测结构与第二位置检测结构为一组，第三位置检测结构与所述第四位置检测结构为一组；第一位置检测结构具有相互平行的热敏电阻r1和r2，第二位置检测结构具有相互平行的热敏电阻r3和r4；r1与r3的轴线处于同一直线上，并由第一电桥电路相连，r2与r4的轴线处于同一直线上，并由第二电桥电路相连，所述热敏电阻r1、r2、r3和r4均与所述镜面热源的边平行；所述热敏电阻r1相对于热敏电阻r2，更靠近所述镜面热源，所述热敏电阻r3相对于热敏电阻r4，更靠近所述镜面热源；所述第三位置检测结构与所述第二位置检测
结构相对于所述镜面热源轴对称，所这第四位置检测结构相对于所述第一位置检测结构相对于所述镜面热源轴对称；所述第三位置检测结构与所述第四位置检测结构也通过两个电桥电路相连，其中，靠近所述镜面热源的电桥电路为第三电桥电路，另一电桥电路为第四电桥电路；va、vb、vc及vd分别为第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥的输出电压；
78.其中，镜面热源不施加电信号，分别向四个位置检测结构中的衬底热源分别施加相同的电信号，使其各自加热各自周围的气体，使得各自的热敏电阻处于温度场中。
79.步骤s22：基于va、vb、vc及vd，检测所述镜面的偏转角度，包括：
80.若va、vb、vc及vd均为0，则所述镜面未发生偏转；
81.若va、vb、vc及vd均不为0，且va＝vd，vb＝vc，则所述镜面仅沿着x轴方向发生偏转；根据δv＝v
a-vb或δv＝v
d-vc的值，基于预先获取的镜面的偏转角度与所述第一电桥电路、第二电桥电路、第三电桥电路、第四电桥电路的输出电压的对照关系，确定所述镜面的偏转角度；
82.若va、vb、vc及vd均不为0，且va＝vb，vc＝vd，则所述镜面仅沿着y轴方向发生偏转；根据δv＝v
c-vb或δv＝v
d-va的值，基于预先获取的镜面的偏转角度与所述第一电桥电路、第二电桥电路、第三电桥电路、第四电桥电路的输出电压的对照关系，确定所述镜面的偏转角度；
83.若vd》vc》va》vb，所以根据δv＝v
a-vb或δv＝v
d-vc的值，基于预先获取的镜面的偏转角度与所述第一电桥电路、第二电桥电路、第三电桥电路、第四电桥电路的输出电压的对照关系，确定所述镜面沿x轴的偏转角度；再根据δv＝v
d-va或δv＝v
c-vb的值，基于预先获取的镜面的偏转角度与所述第一电桥电路、第二电桥电路、第三电桥电路、第四电桥电路的输出电压的对照关系，确定所述镜面沿y轴的偏转角度。
84.所述对照关系是在器件加工完成后测试过程中，通过光学方法对镜面5的偏转角度和所述第一电桥电路、第二电桥电路、第三电桥电路、第四电桥电路的输出电压关系进行标定。
85.本发明中，所述位置检测结构2中的多个热敏电阻结构尺寸、电学性能完全一致。例如，热敏电阻r1、r2、r3、r4结构尺寸、电学性能完全一致。
86.在此后该发明应用时，便可根据电桥之间输出电压的大小判断出镜面的偏转角度。该位置检测方法适应于电热微镜以较高的扫描频率工作时的应用中。
87.所述步骤s22的实现原理为：以图9(a)中为例，该位置检测结构中的热敏电阻r2和r1以及衬底热源2-1分别对应图10中位置检测结构a中的热敏电阻和衬底热源，热敏电阻和衬底热源均沿着x轴方向分布，热敏电阻对称分布于衬底热源两侧，且二者到衬底热源的距离相等。故在衬底热源加热时，能够使得热敏电阻r2和热敏电阻r1处于相同的温度梯度中。由于每个位置检测结构相互独立，其各自热敏电阻外接的电桥电路也相互独立，故可以忽略位置检测结构a、b、c、d之间的串扰。当镜面5保持水平时，即无偏转角度，平行于衬底，以位置检测结构a为例，由于热敏电阻和衬底热源处于同一水平面，且两个热敏电阻到衬底热源的距离相同，故两个热敏电阻处于相同的温度梯度中，二者电阻变化相同，与之连接的电桥电路输出为零，即va＝0。同理，其余三个位置检测结构b、c、d的电桥电路输出也为零，即vb＝0，vc＝0，vd＝0。
88.图9(b)中，当镜面5沿着x轴方向发生偏转，且以较高的频率进行扫描时，持续运动
的镜面5会扇动其周围的气体向着四周扩散，形成运动的流场，以位置检测结构a为例，该流场会改变位置检测结构a所形成的温度场，靠近镜面5的热敏电阻受到该流场的影响更大，使两个热敏电阻不在处于相同的温度梯度中，其阻值也会发生改变，因此位置检测结构a的电桥输出电压不再为零，即va≠0。其余位置检测结构b、c、d的电桥电路输出也不再为零，即vb≠0、vc≠0、vd≠0。
89.图10中，当镜面5只沿着x轴方向发生偏转，且以较高的频率进行扫描时，位置检测结构a和d与镜面的距离相较于位置检测结构b和c更小，因此受到镜面5运动产生的流场影响更大，所以位置检测结构a和d的电桥输出电压变化要大于位置检测b和c的电桥输出电压变化，即va》vb，vd》vc，由于镜面5只沿着x轴方向发生偏转，故va＝vd，vb＝vc。所以根据δv＝v
a-vb或δv＝v
d-vc的值可以得出镜面5沿着x轴偏转的角度。
90.同理，在图11中，当镜面5只沿着y轴方向发生偏转，且以较高的频率进行扫描时，位置检测结构c和d与镜面的距离相较于位置检测结构a和b更小，因此受到镜面5运动产生的流场影响更大，所以位置检测结构c和d的电桥输出电压变化要大于位置检测a和b的电桥输出电压，即vc》vb，vd》va，由于镜面5只沿着y轴方向发生偏转，故va＝vb，vc＝vd。所以根据δv＝v
c-vb或δv＝v
d-va的值可以得出镜面5沿着y轴偏转的角度。
91.同理，图12中，当镜面5沿着x轴方向和y轴方向均发生偏转，且以较高的频率进行扫描时，位置检测结构d与镜面的距离相较于位置检测结构a、b和c更小，位置检测结构c与镜面的距离相较于位置检测结构a、b更小，位置检测结构a与镜面的距离相较于位置检测结构b更小，所以位置检测结构a、b、c、d的电桥输出电压大小关系分别为：vd》vc》va》vb，所以根据δv＝v
a-v
b-或δv＝v
d-vc的值可以得出镜面5沿着x轴偏转的角度,根据δv＝v
d-va或δv＝v
c-vb的值可以得出镜面5沿着y轴偏转的角度。
92.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，另外为了进一步提高检测的灵敏度，可对整个器件进行封装，内部填充氮气或氩气等其他气体，以减小外界气体流动对检测灵敏度的干扰。
93.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。