公开(公告)号：CN112082490B

公开(公告)日：2022-02-08

申请号：CN202011129953.X

申请日：2020-10-21

Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院 ,  中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  李孟委 ,  亓杰 ,  张瑞 ,  金丽

IPC: G01B11/02

Abstract: 本发明属于位移传感器技术领域，具体涉及一种基于Talbot像和COMS相机结构的位移传感器，包括光源、凸透镜、光栅、COMS相机，所述光源设置在凸透镜的焦点处，所述光源发出的散射光通过凸透镜后成为平行光束，所述平行光束的光路方向上设置有光栅，所述平行光束经光栅发生衍射干涉，所述平行光束在光栅后形成Talbot像，所述COMS相机设置在任一级的Talbot像上；本发明通过光学设计使光源位移与Talbot像周期相结合，通过COMS相机对Talbot像周期进行测量进而实现对光源位移的测量，实现位移信号输出，仅使用光源、凸透镜、光栅、COMS相机器件，结构较为简单；同时，通过对Talbot像周期的测量也可实现对光源的准直，进而提高定位精度。本发明用于光微位移的测量。

公开(公告)号：CN112082490A

公开(公告)日：2020-12-15

申请号：CN202011129953.X

申请日：2020-10-21

Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院 ,  中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  李孟委 ,  亓杰 ,  张瑞 ,  金丽

IPC: G01B11/02

Abstract: 本发明属于位移传感器技术领域，具体涉及一种基于Talbot像和COMS相机结构的位移传感器，包括光源、凸透镜、光栅、COMS相机，所述光源设置在凸透镜的焦点处，所述光源发出的散射光通过凸透镜后成为平行光束，所述平行光束的光路方向上设置有光栅，所述平行光束经光栅发生衍射干涉，所述平行光束在光栅后形成Talbot像，所述COMS相机设置在任一级的Talbot像上；本发明通过光学设计使光源位移与Talbot像周期相结合，通过COMS相机对Talbot像周期进行测量进而实现对光源位移的测量，实现位移信号输出，仅使用光源、凸透镜、光栅、COMS相机器件，结构较为简单；同时，通过对Talbot像周期的测量也可实现对光源的准直，进而提高定位精度。本发明用于光微位移的测量。

公开(公告)号：CN112600462A

公开(公告)日：2021-04-02

申请号：CN202011454579.0

申请日：2020-12-10

Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院 ,  中北大学

Inventor： 金丽 ,  武绍宽 ,  辛晨光 ,  李孟委

IPC: H02N2/18

Abstract: 本发明属于能量收集技术领域，具体涉及一种MEMS多频振动的电磁能量收集器，包括上层部分和下层部分，上层部分包括能量收集器结构、感应线圈，下层部分包括支撑框架、永磁体，支撑框架的中心处设置有凹槽，永磁体粘合在支撑框架凹槽的中央位置，永磁体的上方设置有能量收集器结构，能量收集器结构上设置有感应线圈。本发明提出的能量收集器利用回折梁结构工作频带宽的特点，极大地提高能量收集器的带宽，并且不需要外加激励，具有结构简单、灵敏度高、可靠性好，易批量化生产、制作成本低，功率输出高等优点。本发明用于能量的收集。

公开(公告)号：CN112491233A

公开(公告)日：2021-03-12

申请号：CN202011454522.0

申请日：2020-12-10

Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院 ,  中北大学

Inventor： 金丽 ,  罗戴钟 ,  武绍宽 ,  张瑞 ,  辛晨光 ,  李孟委

IPC: H02K35/02

Abstract: 本发明属于能量收集技术领域，具体涉及一种基于电磁感应原理的MEMS三轴能量收集器，包括上层结构和下层结构，所述上层结构设置在下层结构的上方，所述上层结构包括支撑框架、面内振动结构、离面振动结构，所述面内振动结构、离面振动结构设置在支撑框架上，所述下层结构包括磁体基座、第一永磁体、第二永磁体，所述第一永磁体、第二永磁体均镶嵌在磁体基座内。本发明提出的三轴能量收集器利用电磁感应原理收集环境中的振动能，并且环境适应性极强，能为各种无线传感网络提供必要的能源，具有结构简单、加工方便、易集成、效率高、寿命长等优点。本发明用于能量的收集。

公开(公告)号：CN116481418A

公开(公告)日：2023-07-25

申请号：CN202310520345.9

申请日：2023-05-10

Applicant: 中北大学

Inventor： 金丽 ,  阮怡 ,  李孟委 ,  钟毓杰 ,  李旺

IPC: G01B7/30

Abstract: 本发明属于角度检测装置技术领域，具体涉及一种基于隧道磁阻效应高灵敏度角度检测装置，包括上层基板部分和下层基板部分，所述上层基板部分设置在下层基板部分的上方，所述上层基板部分与下层基板部分相互平行，所述上层基板部分与下层基板部分之间无接触。所述上层基板部分包括固定基板、方形镂空、磁阻电源导线、隧道磁阻元件、磁阻信号传输线、玻璃衬底，所述固定基板设置在下层基板部分的上方，所述固定基板的中心处开设有方形镂空。本发明使用隧道磁阻效应进行检测可以轻松实现角度传感器的全圆检测，其次信号处理模块中的移相电路结合细分电路提高了测量的分辨率，为其他磁性角度传感器实现全圆高精度角度测量提供了思路。

公开(公告)号：CN116242237A

公开(公告)日：2023-06-09

申请号：CN202310249456.0

申请日：2023-03-15

Applicant: 中北大学

Inventor： 金丽 ,  李旺 ,  钟毓杰 ,  阮怡 ,  李孟委

IPC: G01B7/02

Abstract: 本发明属于微位移检测装置技术领域，具体涉及一种基于磁栅结构的高精度磁阻微位移检测装置，包括永磁体基板、第一永磁体、第二永磁体、磁栅层结构、磁阻层，所述永磁体基板的中心处设有方形凹槽，所述永磁体基板的方形凹槽内镶嵌有第一永磁体和第二永磁体，所述磁栅层结构设置在第一永磁体和第二永磁体上，所述磁阻层设置在磁栅层结构上。本发明将磁栅结构与隧道磁阻传感元件相结合，合理利用各自优点，在保证抗干扰能力的同时又能实现高精度微位移的测量。并且本发明的磁栅是在硅片上电化学沉积一层镍，然后通过硅片下方一对磁性相反的永磁体对镍层进行磁化，从而在磁栅上表面空间产生一个高变化率磁场。

公开(公告)号：CN115962767A

公开(公告)日：2023-04-14

申请号：CN202211561244.8

申请日：2022-12-07

Applicant: 中北大学

Inventor： 金丽 ,  王策 ,  辛晨光 ,  李孟委

IPC: G01C19/5649 ,  G01C19/5656 ,  G01C19/5663

Abstract: 本发明属于MEMS陀螺技术领域，具体涉及一种基于光学拍频检测的闪耀光栅MEMS陀螺，所述第一分束镜的一个光路方向上设置有第一反射镜，所述第一分束镜的另一个光路方向上设置有环形器，所述环形器的一个光路方向上设置有准直透镜，所述准直透镜的光路方向上设置有闪耀光栅陀螺，所述第一反射镜的反射光路上设置有第二分束镜，所述环形器的另一个光路方向上设置有第二反射镜，所述第二反射镜的反射光路上设置有第二分束镜，所述第二分束镜的一个光路方向上设置有光电探测器。本发明是通过检测闪耀光栅的偏转角度来实现对MEMS陀螺角速率的测量，在加工上降低加工难度，并且在结构上减小了交叉串扰对陀螺灵敏度的影响。

公开(公告)号：CN112491233B

公开(公告)日：2023-04-07

申请号：CN202011454522.0

申请日：2020-12-10

Applicant: 中北大学 ,  南通高等研究院

Inventor： 金丽 ,  罗戴钟 ,  武绍宽 ,  张瑞 ,  辛晨光 ,  李孟委

IPC: H02K35/02

Abstract: 本发明属于能量收集技术领域，具体涉及一种基于电磁感应原理的MEMS三轴能量收集器，包括上层结构和下层结构，所述上层结构设置在下层结构的上方，所述上层结构包括支撑框架、面内振动结构、离面振动结构，所述面内振动结构、离面振动结构设置在支撑框架上，所述下层结构包括磁体基座、第一永磁体、第二永磁体，所述第一永磁体、第二永磁体均镶嵌在磁体基座内。本发明提出的三轴能量收集器利用电磁感应原理收集环境中的振动能，并且环境适应性极强，能为各种无线传感网络提供必要的能源，具有结构简单、加工方便、易集成、效率高、寿命长等优点。本发明用于能量的收集。

公开(公告)号：CN112710292B

公开(公告)日：2022-11-01

申请号：CN202011457459.6

申请日：2020-12-10

Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院

Inventor： 金丽 ,  王旭虎 ,  张瑞 ,  辛晨光 ,  李孟委

IPC: G01C19/02

Abstract: 本发明属于微机械陀螺技术领域，具体涉及一种基于隧道磁阻检测的频率可调谐微机械陀螺结构，包括玻璃基板、支撑结构、驱动质量块、检测质量块、第一支撑梁、第二支撑梁、驱动导线、驱动反馈导线、第一调节电极、第二调节电极、第三调节电极、第四调节电极、导线圈，所述支撑结构通过阳极键合固定在玻璃基板上，所述第一支撑梁、第二支撑梁均有四个，所述支撑结构通过四个第一支撑梁连接有驱动质量块，所述驱动质量块通过四个第二支撑梁连接有检测质量块，所述驱动质量块的两侧分别设置有驱动导线、驱动反馈导线。本发明微机械陀螺结构设计合理、接口电路简单、检测精度高，可解决角速率信号检测的难题。

公开(公告)号：CN114137254A

公开(公告)日：2022-03-04

申请号：CN202111444321.7

申请日：2021-11-30

Applicant: 中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  张钟瑶 ,  李孟委 ,  金丽 ,  范长江

IPC: G01P15/093

Abstract: 本发明属于微机电系统和微惯性器件技术领域，具体涉及一种基于微纳波导倏逝场耦合的单片式光学MEMS加速度计，包括输入硅纳米线、弯曲硅纳米线、输出硅纳米线、质量块、悬臂梁、支撑结构，所述弯曲硅纳米线固定在质量块上，所述弯曲硅纳米线的一端与输入硅纳米线耦合，所述弯曲硅纳米线的另一端与输出硅纳米线耦合，所述质量块通过悬臂梁与支撑结构连接，所述输入硅纳米线、弯曲硅纳米线均固定在支撑结构上。本发明基于光学原理，通过检测波导中光功率变化实现加速度检测，具有免疫电磁干扰和外界环境光干扰的特点；根据微纳波导倏逝场耦合原理，极其微小的位移将会引起耦合效率的剧烈变化，具有很高的测量灵敏度。