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公开(公告)号：CN107449491A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710580165.4
申请日：2017-07-17
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于模态局部化的多自由度弱耦合传感器的扰动定位方法，属于微机电系统(MEMS)领域。该方法利用多自由度弱耦合谐振器系统的反谐振点来设计一种质量传感器，两个耦合悬臂梁谐振器构成一个耦合谐振器系统，通过动态信号分析仪来分析两个悬臂梁谐振器的幅频响应曲线以观测其反谐振点变化，当谐振器2的反谐振频率发生变化的时候，我们可以判定谐振器1受到了质量扰动，当谐振器1的反谐振频率发生变化的时候，我们可以判定谐振器2受到了质量扰动，反谐振频率与质量干扰之间是一种线性关系，因此也可以通过反谐振频率的变化量来判定质量干扰的大小。
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公开(公告)号：CN102705107B
公开(公告)日：2014-04-16
申请号：CN201210140138.2
申请日：2012-05-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: F02K7/00
Abstract: 本发明公开了一种微型固体化学推进器，属于微推进技术和微机电系统(MEMS)领域。该采用硅片和耐热玻璃键合形成微型推进器，上层硅片1表面2内凹形成燃烧室4和喷嘴3；燃烧室4和喷嘴3连通处的喉部为曲率半径为R的圆弧；所述下层玻璃片7由耐热玻璃8和其上的点火电路结构组成。本发明的有益效果是：点火槽在硅表面呈直线形式，在相同的点火槽宽度和键合面积下，直线型点火槽使得硅玻键合难度降低；喉部为具有一定曲率半径的圆弧并使之与进气口、出气口的边界相切，减小气体边界层，提高器件的推力；采用多根电阻并联设计形式的点火器增大了与推进剂的接触面积，扩大加热区域，不因一根点火器的熔断致使整个器件功能失效，提高了点火器的可靠性。
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公开(公告)号：CN102937496A
公开(公告)日：2013-02-20
申请号：CN201210404813.8
申请日：2012-10-22
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01L5/00
Abstract: 本发明公开了一种用于测量微化学推进器推力的测量装置。所述装置包括：主要包括支撑部件、力平衡天平、MEMS惯性测量组合7、电容传感器13、微型固体化学推进器10，信号与处理系统。本发明的特点在于：通过力平衡天平实现了消除推进系统和传感器自重对测量结果的影响；采用多传感器测量组合，避免由于单一传感器误差造成的测量不确定性，提高了测量的精确度与可信度；通过MEMS惯性测量组合与电容传感器相结合可以测量出微化学推进器的最大推力，由于采用了高精度的MEMS加速度计、MEMS陀螺仪以及高采样频率的信号处理电路，同时可以实时监测推力的大小变化。
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公开(公告)号：CN108761134A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810356917.3
申请日：2018-04-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01P21/00
Abstract: 本发明涉及一种基于模态局部化的弱耦合谐振式传感器的线性化输出检测方法，属于微机电系统(MEMS)领域。该方法具体操作时包括如下步骤：步骤一：判断双谐振器为同相驱动或反相驱动状态，如为同相驱动，则选取一阶模态作为工作模态，如为反相驱动，则选取二阶模态作为工作模态；步骤二：检测两谐振器的振幅差(|X1(jω)‑X2(jω)|)，得到振幅差与待检测量之间的关系。本发明提出了一种基于模态局部化的弱耦合谐振式传感器的线性化输出方法，其采用了双谐振器驱动条件下的两个谐振器振幅差而不是振幅比作为传感器输出，其首次实现了弱耦合谐振式传感器的在分离点两侧的输出线性化。
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公开(公告)号：CN106645999A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201610834554.0
申请日：2016-09-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01R29/24
CPC classification number: G01R29/24
Abstract: 本发明公开了一种超高灵敏度的微机械谐振式静电计的设计方法，属于微机电系统(MEMS)领域。该方法包含静电计表头的机械结构设计方法和测试电路的设计方法。机械结构的设计相对于现有技术采用可动的谐振器电荷输入极板，提高静电力到轴向应力的转换效率，增加微机械杠杆放大静电力以提高机械灵敏度，当有外部电荷输入时，谐振器Ⅰ受到的刚度扰动更大，模态局部化现象则更剧烈；同时本结构设计方法所提出的两种不同结构的谐振器均可采用差分检测结构，借助差分放大电路在检测谐振器振幅的同时可有效去除馈通信号，提高了检测信号的信噪比。测试电路的设计采用闭环测试方案：检测电极上的信号依次经过跨阻放大器、减法器、带通滤波器和比较器后加载到交流驱动电极上形成闭环回路；将两路减法器的输出分别进行整流滤波并相除即可得到反映两个谐振器振幅比的直流电压信号。闭环驱动检测电路可降低谐振器的幅值和频率噪声。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103344229A
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201310282900.5
申请日：2013-07-05
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于SOI硅片的微型半球谐振陀螺及其制备方法，属于微/纳加工制造领域。该陀螺驱动电极16和敏感电极17通过内有半球空腔的结构硅体1被多条径向的结构硅槽14分割形成的独立硅块构成，其相对半球谐振子8的面积增加，增大驱动力和检测电容，利于半球谐振子8的驱动和信号检测；同时结构硅体1被分割形成的独立硅块，使得二氧化硅牺牲层6更加容易被腐蚀。本发明提出所述陀螺加工方法，通过ICP刻蚀加工支撑体空腔10，并沉积可导电的多晶硅，形成圆柱形支撑体11，使得支撑体的支撑面大小可控，利于控制半球谐振子8的振型分布；同时加工驱动电极16和敏感电极17时，从背面开始加工，保护谐半球振子8免受刻蚀。
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公开(公告)号：CN108761134B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201810356917.3
申请日：2018-04-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01P21/00
Abstract: 本发明涉及一种基于模态局部化的弱耦合谐振式传感器的线性化输出检测方法，属于微机电系统(MEMS)领域。该方法具体操作时包括如下步骤：步骤一：判断双谐振器为同相驱动或反相驱动状态，如为同相驱动，则选取一阶模态作为工作模态，如为反相驱动，则选取二阶模态作为工作模态；步骤二：检测两谐振器的振幅差(|X1(jω)‑X2(jω)|)，得到振幅差与待检测量之间的关系。本发明提出了一种基于模态局部化的弱耦合谐振式传感器的线性化输出方法，其采用了双谐振器驱动条件下的两个谐振器振幅差而不是振幅比作为传感器输出，其首次实现了弱耦合谐振式传感器的在分离点两侧的输出线性化。
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公开(公告)号：CN102705107A
公开(公告)日：2012-10-03
申请号：CN201210140138.2
申请日：2012-05-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: F02K7/00
Abstract: 本发明公开了一种微型固体化学推进器，属于微推进技术和微机电系统(MEMS)领域。该采用硅片和耐热玻璃键合形成微型推进器，上层硅片1表面2内凹形成燃烧室4和喷嘴3；燃烧室4和喷嘴3连通处的喉部为曲率半径为R的圆弧；所述下层玻璃片7由耐热玻璃8和其上的点火电路结构组成。本发明的有益效果是：点火槽在硅表面呈直线形式，在相同的点火槽宽度和键合面积下，直线型点火槽使得硅玻键合难度降低；喉部为具有一定曲率半径的圆弧并使之与进气口、出气口的边界相切，减小气体边界层，提高器件的推力；采用多根电阻并联设计形式的点火器增大了与推进剂的接触面积，扩大加热区域，不因一根点火器的熔断致使整个器件功能失效，提高了点火器的可靠性。
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公开(公告)号：CN102701139A
公开(公告)日：2012-10-03
申请号：CN201210139073.X
申请日：2012-05-06
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种微型推进器的制作方法，属于微机电系统制造领域。该方法综合利用了金属铝薄膜工艺和金属剥离工艺，首先在硅片表面溅射金属铝，光刻，以铝为掩模DRIE得到燃烧室和喷嘴；再在玻璃片表面通过剥离工艺得到点火器，再通过剥离工艺得到铜导线以及铜焊盘。本发明的有益效果是：利用普通光刻胶和金属铝膜在硅片表面得到具有较深的燃烧室和喷嘴结构，避免了厚胶的使用，利用金属剥离工艺得到点火电路，避免了金属湿法腐蚀过程中刻蚀剂的安全问题以及腐蚀速率不可控的问题，降低了工艺难度，确保制作过程顺利进行。
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公开(公告)号：CN106645999B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN201610834554.0
申请日：2016-09-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01R29/24
Abstract: 本发明公开了一种超高灵敏度的微机械谐振式静电计的设计方法，属于微机电系统(MEMS)领域。该方法包含静电计表头的机械结构设计方法和测试电路的设计方法。机械结构的设计相对于现有技术采用可动的谐振器电荷输入极板，提高静电力到轴向应力的转换效率，增加微机械杠杆放大静电力以提高机械灵敏度，当有外部电荷输入时，谐振器Ⅰ受到的刚度扰动更大，模态局部化现象则更剧烈；同时本结构设计方法所提出的两种不同结构的谐振器均可采用差分检测结构，借助差分放大电路在检测谐振器振幅的同时可有效去除馈通信号，提高了检测信号的信噪比。测试电路的设计采用闭环测试方案：检测电极上的信号依次经过跨阻放大器、减法器、带通滤波器和比较器后加载到交流驱动电极上形成闭环回路；将两路减法器的输出分别进行整流滤波并相除即可得到反映两个谐振器振幅比的直流电压信号。闭环驱动检测电路可降低谐振器的幅值和频率噪声。
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