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公开(公告)号：CN103983395B
公开(公告)日：2016-04-27
申请号：CN201410240293.0
申请日：2014-05-30
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明提供了一种流体微压力传感器及其制备与检测方法，传感器从上到下主要包括上薄板、中薄板和基底；其中，中薄板、上薄板以及上支柱形成上空腔，中薄板的上表面或上薄板的下表面设置有上绝缘层；中薄板、基底以及下支柱形成下空腔，中薄板的下表面或基底的上表面设置有下绝缘层。上薄板用作传感器压力敏感元件，中薄板用作传感器的谐振元件，上薄板、中薄板和基底同时用作传感器的上、中和下电极。压力测量时，压力引起的上薄板变形导致中薄板所受静电力发生改变，进而引起中薄板谐振频率发生变化，通过该谐振频率和压力变化之间的关系即可实现压力测量。本发明可提高传感器的灵敏度，便于实现微小压力的高灵敏度检测。
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公开(公告)号：CN118624718A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410691504.6
申请日：2024-05-30
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明属于气体检测技术领域，公开了一种变质量分数复合静电纺丝CMUTs表面功能化方法及谐振式气体传感器，本发明在电容式微加工超声换能器的振膜表面设置气体敏感功能层薄膜，气体敏感功能层薄膜的孔隙率呈梯度变化，气体敏感功能层薄膜上位于振膜一侧的孔隙率低于气体敏感功能层薄膜表面的孔隙率。本发明气体敏感功能层薄膜的孔隙率是沿着厚度方向具有梯度，气体敏感功能层薄膜的下层与振膜粘性好、上层孔隙率较高，能够提高CMUTs检测灵敏度和检测极限，实现更低浓度的气体检测。
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公开(公告)号：CN113746370B
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202110998554.5
申请日：2021-08-27
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种超低频多方向压电振动能量收集器及能量收集方法，能量收集器包括外壳、质量球和若干压电悬臂梁，若干压电悬臂梁的固支端与外壳侧壁连接，若干压电悬臂梁沿外壳的不同方位设置，若干压电悬臂梁的自由端向外壳的中心延伸，质量球设置于外壳内并位于若干压电悬臂梁的上方，所述质量能够在所述若干压电悬臂梁形成的支撑面上自由滚动。本发明若干压电悬臂梁沿外壳的不同方位设置，因此能够在不同方位下实现能量收集；采用的质量球和压电悬臂梁的结构，使得本发明在超低频条件下实现能量的收集，适用于可穿戴设备自供电。
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公开(公告)号：CN117900111A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410262773.0
申请日：2024-03-07
申请人： 西安交通大学
发明人： 李支康 , 雒瑞炎 , 袁佳炜 , 秦和烽 , 谭鸿强 , 赵一鹤 , 袁铮 , 王小章 , 赵立波 , 赵子龙 , 马琦 , 张世旺 , 李嘉柱 , 李梓璇 , 李杰 , 秦韶辉 , 石璇 , 王彤
IPC分类号： B06B1/06
摘要： 本发明公开了一种压电式柔性MEMS超声换能器及制备工艺，其工艺步骤均采用标准的MEMS工艺进行制造。换能器的外包裹为柔性材料，电极材料均为柔性材料。本发明利用其制造按照MEMS工艺来保证制造中的高效率、大批量生产；利用柔性材料的包裹保证器件整体的柔性；利用柔性电极及蛇形电路保证其具有弯曲、扭转、拉伸等柔性功能；利用具体的制造标准保证制造中的高一致性。
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公开(公告)号：CN114323406A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111668359.2
申请日：2021-12-30
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G01L9/04
摘要： 本发明公开了基于倒装技术的压力传感器芯片、封装结构与制备方法，适用于爆炸冲击波压力场高动态测量。本发明压力传感器芯片包括压力敏感芯片与转接板，其中压力敏感芯片采用压阻式原理，设置有感受外界压力变化的岛膜结构，通过将应力敏感梁、敏感电阻与背腔布置在非承压面，保证压力敏感面为平面，同时传感器整体采用齐平式封装的结构，保证与压力介质接触面为平面，避免传统倒装压力芯片在风动压测量过程中，压力介质须绕射芯片背腔到达压力敏感面，从而造成传感器动态测量精度低、频率响应不足的问题。而转接板采用硅通孔或玻璃通孔的方式，实现电信号的无引线传输，避免了常规金丝引线引起的断裂与短路状况，提升传感器的工作可靠性。
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公开(公告)号：CN110371921B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN201910644481.2
申请日：2019-07-17
申请人： 西安交通大学
摘要： 一种面内双轴压阻加速度传感器芯片及其制备方法，芯片采用SOI硅片制成，包括芯片外框架，芯片外框架每一侧中部设有固定岛，支撑梁为“L”型结构，其较长段的一端通过固定岛固定于芯片外框架，另外较短段依次与延伸梁和质量块相连，敏感压阻微梁设置于延伸梁末端与固定岛之间的间隙处；所有八个质量块通过铰链梁连接处正方形；敏感压阻微梁上的压敏电阻通过金属引线和焊盘连接构成惠斯通全桥电路；延伸梁作为连接敏感压阻微梁和支撑梁与质量块的中间结构，将质量块运动状态的改变传递给敏感压阻微梁；本发明将支撑元件与敏感元件进行了分离，提高了压阻式加速度传感器的动态性能和适用范围，制备方法简单，可靠性高。
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公开(公告)号：CN110434044B
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN201910697282.8
申请日：2019-07-30
IPC分类号： B06B1/02
摘要： 本发明公开了一种电极形状调控的高超声波收发性能CMUTs。常规CMUTs的上电极为圆形或多边形，至少覆盖悬空薄膜的中心区域；与常规CMUTs的上电极结构不同，本发明CMUTs的中空电极中心区域设置通孔，电极未覆盖悬空薄膜的中心区域。本发明所述中空电极设计可通过静电软化效应减小悬空薄膜中心与固支于支柱区域之间的薄膜区域的刚度，保持薄膜中心区域刚度不变，使得悬空薄膜发生类活塞式振动，从而增大整个悬空薄膜的平均位移，提高超声波的发射强度和接收灵敏度。本发明所提出的中空电极CMUTs解决了常规CMUTs超声发射与接收性能相互制约的问题，能有效实现超声波发射和接收性能的同时提高，且结构与工艺简单，可用于超声生物特征识别、3D超声姿态识别等空气耦合应用领域。
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公开(公告)号：CN111289156A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010121087.3
申请日：2020-02-26
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了基于静电激励压阻检测的差动式硅微谐振式压力传感器，包括谐振梁、耦合梁、拾振梁、固定电极、可动电极、质量块、可动锚点、固定锚点、硅岛。可动锚点与压力敏感膜通过硅岛固定连接，当压力敏感膜受到载荷变形，带动与之连接的可动锚点，可动锚点从而带动谐振梁产生变形，使谐振梁的内应力产生变化，从而改变谐振器的振动频率，谐振梁的振动频率通过拾振梁上的压敏电阻测得，拾振梁与耦合梁采用特殊设计方法，使谐振器在工作模态时，拾振梁上产生直拉直压的作用力，通过惠斯通电桥，即可对谐振梁的振幅进行线性输出。
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公开(公告)号：CN110518114A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910702717.3
申请日：2019-07-31
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： H01L41/09 , H01L41/314
摘要： 本发明公开了变频自聚焦混合驱动收发一体化PMUT单元及其制备方法，其将传统CMUT单元的塌陷工作模式与PMUT单元的驱动方式进行结合。在超声发射状态，通过调节偏置电压控制处于振动薄膜塌陷区域与传感器基底的贴合状态，实现对振动薄膜刚度的大范围调控。同时，结合PMUT输出灵敏度不受空腔高度约束的结构设计灵活性，实现PMUT单元的变频高能超声输出。在超声接收状态，通过各个PMUT单元处于塌陷模式下的电容变化量来对入射超声波进行感知，从而极大提高传感器的接收灵敏度。
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公开(公告)号：CN107907710B
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201710919747.0
申请日：2017-09-30
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G01P15/12
摘要： 本发明公开了一种MEMS压阻式两轴加速度传感器芯片及其制备方法，包括四组相同的子结构，四个子结构均匀对称分布于固定岛周围。固定岛与质量块之间通过内支撑梁连接，质量块与外框之间通过外支撑梁连接。敏感梁对称分布于外支撑梁两侧，敏感梁的一端与质量块的一端连接，另一端与外框连接。关于固定岛相对的两组子结构为一组，构成了测量一个加速度方向的完整工作结构两组子结构能够分别测量X轴和Y轴方向的加速度。每个子结构的两个敏感梁上具有压敏电阻，并通过金属引线和焊盘连接组成半开环惠斯通全桥电路。该传感器芯片可实现200g以下两轴加速度的分离测量，固有频率达到20kHz以上，灵敏度大于0.5mV/g/3V，具有较高的谐振频率和灵敏度。
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