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公开(公告)号：CN110224682A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910460830.5
申请日：2019-05-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了CMUTS谐振式生化传感器的低电压阻抗匹配方法及匹配网络，CMUTs谐振式生化传感器的低电压阻抗匹配方法，包括电压源，LC调谐网络，CMUTs等效电路网络以及负载网络。电压源，主要为LC调谐网络，CMUTs等效电路网络以及负载网络提供交流电压。通过LC调谐网络对CMUTs等效电路网络在并联谐振频率处电抗进行阻抗匹配，使其串并联谐振频率过零点。本发明使CMUTs在低电压下具有过零点的串并联谐振频率，所述阻抗匹配方法简单方便，能够使CMUTs在小于30V直流偏置电压下谐振，反射损失S11在谐振工作频率点减小到-25dB～-40dB之间，提高回波损耗S21大于-3dB，降低了CMUTs功耗并提高传输效率。
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公开(公告)号：CN110221123A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910464805.4
申请日：2019-05-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了CMUTS谐振式生化传感器的频率追踪电路，包括偏置网络、阻抗匹配网络、CMUTs网络、负载电容网络以及BJT放大反馈网络。偏置网络为CMUTs提供直流电压且避免电流过载。阻抗匹配网络进行调谐使CMUTs形成串并联谐振区域。基于BJT和负载电容网络，形成振荡信号正反馈，实现CMUTs并联谐振点振荡信号实时输出。本发明使CMUTs在低电压下形成串并联谐振区域，所述谐振电路简单方便，启动时间为微秒级，可实时输出CMUTs谐振频率，对基于CMUTs谐振式生化传感器的便携式和实时检测应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN107037079B
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201710330728.4
申请日：2017-05-11
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开的一种支撑梁式MEMS流体热导率和热扩散系数传感器及其制备和测试方法，加热器设置在基底的上表面中央，焊盘位于基底上表面加热器的旁边，和加热器连接，绝缘层薄膜覆盖在加热器、焊盘和基底之上，绝缘层薄膜上在加热器两侧开有空腔，基体底部开有背腔，形成支撑梁结构。加热器同时作为温度传感器；加热器为细长带状结构，分别由四根引线连接加热器与焊盘。传感器利用背腔使待测流体作为基底，可直接对待测流体热导率和热扩散率进行测量，简化了测试流程。本发明所提出的传感器可用于测量导电和非导电微量液体的热导率及热扩散系数。
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公开(公告)号：CN107151864B
公开(公告)日：2019-03-12
申请号：CN201710318378.X
申请日：2017-05-08
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 基于CMUTs谐振式生化传感器的敏感功能层制备方法，先进行基于CMUTs谐振式生化传感器的静电纺丝溶液的制备，再采用近场静电纺丝工艺或远场静电纺丝工艺进行敏感功能层的制备，本发明获得较大的比表面积、厚度为50nm～1μm、直径为50nm～1μm的静电纺丝纤维，以提高CMUTs检测灵敏度和检测极限，实现更低浓度的生化物质检测。
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公开(公告)号：CN109092649A
公开(公告)日：2018-12-28
申请号：CN201811033280.0
申请日：2018-09-05
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了静电-压电混合驱动收发一体化CMUT及其使用方法和制备方法，其支柱采用压电材料，可在正反极性电压作用下产生伸缩变形或振动；CMUT从上至下依次包括上电极、振动薄膜、压电支柱、绝缘层及下电极。下电极和上电极覆盖整个空腔和压电支柱区域。用作超声波发射换能器时，加载正向极性直流偏置电压，压电支柱拉伸，空腔高度增加，可增大振动薄膜位移空间、提高输出声压，叠加交流电压后，振动薄膜及压电支柱均发生振动，发射超声波；用作超声波接收换能器时，加载反向极性直流偏置电压，压电支柱压缩，空腔高度减小，可提高电容变化量及接收灵敏度，当超声波入射时，振动薄膜和压电支柱均发生振动，产生可探测的电信号，实现超声波接收。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108918662A
公开(公告)日：2018-11-30
申请号：CN201810468138.2
申请日：2018-05-16
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01N29/036
Abstract: 本发明公开了一种CMUTS流体密度传感器及其制备方法，CMUTs单元结构包括基底、下电极、二氧化硅热应力匹配层、二氧化硅支柱、二氧化硅振动薄膜层、环形金属上电极、二氧化硅绝缘层、声阻抗匹配层和隔声墙。本发明采用环形薄膜作为振动结构，相比于传统的圆形薄膜提高了谐振频率和密度检测灵敏度，同时隔声墙能有效减小CMUTs阵列中单元间的超声互辐射，从而使传感器具有更高的精度，阻抗匹配层的设置能有效提高CMUTs检测信号的强度；对CMUTs的上下电极采用低热膨胀系数的绝缘二氧化硅进行覆盖，使传感器能工作于高温、导电和腐蚀性流体的测量环境中。
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公开(公告)号：CN107021116A
公开(公告)日：2017-08-08
申请号：CN201710121702.9
申请日：2017-03-02
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于物联网技术的轨道交通工具的监测系统，主要监控轨道交通工具的轴箱温度、轴箱的振动以及运行时的离心力情况，为轨道交通工具的安全运行提供保障。该系统特征在于：包括传感器节点、无线传输节点、数据终端处理器。所述传感器节点包括温度传感器模块、振动传感器模块、应力传感器模块和能量供应模块。所述无线传输节点包括基于Zigbee的无线终端及无线协调器等。通过以上各类传感器将数据采集后通过无线传输节点将数据传输到列车控制室内的数据终端处理器内。
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公开(公告)号：CN104764547B
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201510130249.9
申请日：2015-03-24
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01L1/18
Abstract: 一种浮雕式岛膜应力集中结构微压传感器芯片及制备方法，传感器芯片包括基底中部设有的薄膜，四个浮雕岛沿着薄膜上部边缘分布，并通过四个浮雕根部与基底连接，四个压敏电阻条布置在浮雕根部的上表面，金属引线将压敏电阻条相互连接成半开环惠斯通电桥，四个凸块沿薄膜下部边缘均匀分布，且与基底相连；四个质量块与凸块间隔有距离，凸块连接在薄膜上，制备方法是使用HF溶液清洗的SOI硅片，对SOI硅片进行高温氧化，制作压敏电阻条，获得欧姆接触区，然后制作金属引线和焊盘；再进行光刻，形成四个浮雕岛与四个浮雕根部以及传感器的背腔结构层；最后将基底背面与防过载玻璃键合，本发明具有灵敏度高、线性度好、精度高、动态性能好等特点。
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公开(公告)号：CN103281044B
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201310143659.8
申请日：2013-04-23
Applicant: 西安交通大学
IPC: H03H3/007
Abstract: 本发明提供了一种磁激励压阻拾振式MEMS谐振器的主动频率调谐方法。将所述谐振器置于匀强磁场中，当正弦交流电压施加在悬臂梁上的激励线圈上时，悬臂梁的振动通过压阻惠斯通电桥感知，压阻惠斯通电桥的输出电压为Uout；通过改变正弦交流电压的频率改变悬臂梁的振动频率，当正弦交流电压的频率等于悬臂梁的固有频率时发生谐振，通过正弦交流电压的频率与悬臂梁的输出电压之间对应关系曲线拟合出谐振器的谐振频率；通过改变惠斯通电桥的直流偏置电流改变谐振器材料的弹性模量，从而改变谐振频率。本发明通过改变惠斯通电桥的直流偏置电流改变谐振器的弹性模量进行频率调谐，无需额外制作加热器，增大的直流偏置电流提高了测量分辨率。
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公开(公告)号：CN104748904A
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201510131116.3
申请日：2015-03-24
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01L9/06
Abstract: 一种分段质量块应力集中结构微压传感器芯片及制备方法，传感器芯片包括基底上的薄膜，四条浅槽沿着薄膜上部边缘分布，四个压敏电阻条布置在相邻两条浅槽端部之间，金属引线将四个压敏电阻条连接成半开环惠斯通电桥，四个凸块沿薄膜下部的边缘分布，且与基底相连；四个质量块与凸块间隔有距离，凸块连接在薄膜上，质量块与凸块以及两者之间的间隙构成了分段质量块应力集中结构；制备方法是对清洗过的SOI硅片制作压敏电阻条，再获得P型重掺杂硅作为欧姆接触区，然后制作浅槽，制作传感器的背腔结构层，最后将基底与防过载玻璃键合，本发明传感器芯片具备高可靠性、高精度、高线性度、高动态特性等特点，且便于加工、成本低。
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