公开(公告)号：CN116009102A

公开(公告)日：2023-04-25

申请号：CN202211685904.3

申请日：2022-12-27

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 伍文杰 ,  李方正 ,  蔡冰洋 ,  方偲媛 ,  彭茂军 ,  涂良成

IPC: G01V7/00 ,  G01D21/02

Abstract: 本发明公开了一种高集成度MEMS相对重力仪，集成有重力敏感单元、温度传感单元、加热电阻、面外倾斜传感单元、面内倾斜传感单元、气压传感单元和振动传感单元；温度传感单元感知MEMS相对重力仪的温度变化；加热电阻对重力敏感单元进行加热，实现对重力敏感单元的温度控制；面外倾斜传感单元敏感重力敏感单元面外倾斜大小；面内倾斜传感单元敏感重力敏感单元面内倾斜大小；气压传感单元感知气压变化，辅助气压控制或实现气压效应扣除；振动传感单元感知环境振动，并辅助隔振或实现振动信号扣除。本发明利用微加工精度实现重力敏感单元与倾斜传感单元的敏感方向精确控制，有利于减小额外装夹部件、降低方向控制难度、提高控制精度。

公开(公告)号：CN116223844A

公开(公告)日：2023-06-06

申请号：CN202310085393.X

申请日：2023-01-17

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 伍文杰 ,  李方正 ,  高乐 ,  蔡冰洋 ,  涂良成

IPC: G01P15/125 ,  G01P15/08 ,  B81B7/02

Abstract: 本发明提供了一种静电力平衡式MEMS加速度计及其闭环控制方法，属于仪器仪表领域，方法为：将加速度信号转换为位移信号；平行板电容动极板移动，与对应的两个平行板电容定极板形成差分电容；在平行板电容动极板上施加偏置电压，将差分电容转换为电压信号；采用载波对差分电容调制，与电压信号相乘后顺次经过低通滤波和PID控制形成反馈控制信号；将反馈控制信号与载波信号相加获取定极板施加信号；作用在平行板电容定极板的定极板施加信号，与施加在平行板电容动极板上的偏置电压共同得到静电反馈力，使平行板电容动极板的位置恢复至初始位置。本发明对比现有力平衡式闭环方案在成本、加工难度和可靠性上具有显著优势。

公开(公告)号：CN115061213A

公开(公告)日：2022-09-16

申请号：CN202210603702.3

申请日：2022-05-30

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 伍文杰 ,  蔡冰洋 ,  高乐 ,  王元蕾 ,  涂良成

IPC: G01V7/00 ,  G01P15/125

Abstract: 本发明公开了一种基于变面积梳齿电容的MEMS相对重力仪探头及重力仪，属于仪器仪表领域。探头包括：弹簧结构、检验质量、动梳齿、定梳齿及外框，所述弹簧结构固定端设置在外框上，自由端与检验质量相连，所述动梳齿设置在检验质量的上下表面，所述定梳齿相应的设置在外框上，所述动梳齿和定梳齿均为异形梳齿结构，所述异形梳齿结构包括底部梳齿和顶部梳齿，且所述底部梳齿的宽度小于顶部梳齿的宽度；所述动梳齿的底部梳齿固定在所述检验质量上，所述定梳齿的底部梳齿固定在所述外框上，工作时，所述动梳齿的顶部梳齿与所述定梳齿的顶部梳齿构成变面积差分梳齿电容结构。本发明能够提升电容位移传感的灵敏度，并减小重力仪探头的机械热噪声。