where m − masses 7,8,9;  

k

 −  piezoelectric constant. 

Therefore, the accuracy of three-axis low-frequency piezoelectric sensor of 

aviation gravimetric system is higher than available gravimeters. 

Dual-channel potential MEMS gravimeter. A modification of the standard 

design (that comprises an immobile base connected to the body and a frame with the 
sensing element, fixed to the upper movable plate) is the oppositely-pin arrangement 
of electrodes of the plate (Fig. 4): the movable electrodes are placed on the inertial 
mass, which is attached to the crystal using elastic suspensions. The immovable 
electrodes are located to the right and to the left of the movable electrodes.  

Elastic suspensions can be straight and folded (Fig. 5). The choice of geometry of 

the elastic suspension is largely determined by the constraints of topology and 
technological processes. In order to obtain high sensitivity and small dimensions of 
suspension, it is necessary to reduce its width, but reducing the width leads to the fact 
that the suspension characteristics are significantly affected by the reproducibility of 
the technological process. Increasing the width of the suspension, in order to reduce 
sensitivity to the deviations in the technological process, leads to the need for 
increasing its length, which increases the size of the crystal. As a compromise solution, 
a folded suspension can be used (folded beam, serpentine beam). 

 

 

Figure 4. Design of differential capacitive 

MEMS – gravimeter with oppositely-pin 

arrangement of the plates' electrodes 

Figure 5. Possible shape of 

elastic suspensions 

 
For a more effective performance, the use of several capacitive transducers on one 

MEMS-plate is proposed [13]. To ensure the dual-channel principle, symmetrically to 
one MEMS-plate, there is another MEMS-plate installed, completely identical to it, the 
signals of both are summed in the adder and transferred for further processing and 
amplification. The SE symmetry reduces dependence on temperature and sensitivity 
along the axis and improves linearity. The impermeability of transducer is provided for 

- 1587 -