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公开(公告)号：CN112881755A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110071869.5
申请日：2021-01-19
Applicant: 西北工业大学 , 中国电力科学研究院有限公司 , 国网山东省电力公司济宁供电公司
IPC: G01P15/125 , B81B7/02
Abstract: 本发明公开了一种具有高振型稳定性、宽频率响应特征的电容式硅微机械加速度计结构，属于惯性技术和微机电系统(MEMS)领域。该加速度计依次包括基底硅体3、锚点2和器件层1。器件层1通过锚点2悬置于基底硅体3上方；所述器件层1由框架式结构4和弹性梁组5构成；所述框架式结构4为方形外围框架结构4‑2和连接中央横梁4‑1组成的“日”字形结构。该加速度计结构具有易于加工、结构误差免疫工艺误差等特点，八爪构型特征的结构显著提高面内振型稳定性，内框架的弹性梁和锚点约束抑制面外振动，该器件结构能够有效压缩有用振型至一阶模态，将多个有害振型排挤至二阶及以上的高阶模态，有效隔离高阶有害振型对一阶有用振型的影响，显著提升了加速度计结构在高频响应范围的振型稳定性，提高了器件精度。
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公开(公告)号：CN112881755B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202110071869.5
申请日：2021-01-19
Applicant: 西北工业大学 , 中国电力科学研究院有限公司 , 国网山东省电力公司济宁供电公司
IPC: G01P15/125 , B81B7/02
Abstract: 本发明公开了一种具有高振型稳定性、宽频率响应特征的电容式硅微机械加速度计结构，属于惯性技术和微机电系统(MEMS)领域。该加速度计依次包括基底硅体3、锚点2和器件层1。器件层1通过锚点2悬置于基底硅体3上方；所述器件层1由框架式结构4和弹性梁组5构成；所述框架式结构4为方形外围框架结构4‑2和连接中央横梁4‑1组成的“日”字形结构。该加速度计结构具有易于加工、结构误差免疫工艺误差等特点，八爪构型特征的结构显著提高面内振型稳定性，内框架的弹性梁和锚点约束抑制面外振动，该器件结构能够有效压缩有用振型至一阶模态，将多个有害振型排挤至二阶及以上的高阶模态，有效隔离高阶有害振型对一阶有用振型的影响，显著提升了加速度计结构在高频响应范围的振型稳定性，提高了器件精度。
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公开(公告)号：CN111427262B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201911103777.X
申请日：2019-11-13
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学太仓长三角研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种极端环境未知干扰作用下的MEMS传感器零位稳定输出的智能控制方法，属于微机电系统领域。该方法以实现极端环境未知干扰作用下MEMS传感器的扰动智能抑制，该方法基于量测数据驱动控制的自适应期望最大值，它通过基于历史少量样本数据的斜率变化标准作为驱动模型判别环境扰动特征类型，构建输出样本数据的斜率与滤波器带宽函数自适应关系，通过对带宽内的量测数据建立完整数据的对数似然函数，并计算对似然函数的数学期望，然后分别在E步进行状态估计和M步进行参数识别，执行对数似然函数的数学期望最大化，通过对E步和M步进行交替迭代，达到收敛极限时，得到MEMS传感器输出最优估计值。
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公开(公告)号：CN107607098B
公开(公告)日：2020-09-22
申请号：CN201710964977.9
申请日：2017-10-17
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G01C19/04
Abstract: 本发明涉及了一种MEMS旋转调制陀螺芯片制备方法，属于惯性技术和微机电系统(MEMS)领域。该制备过程利用微纳米加工方法将MEMS陀螺和旋转调制平台进行一体化加工，避免了原有旋转调制陀螺体积大、笨重、装配复杂等缺点，该制备方法获得MEMS旋转调制陀螺体积仅为几个立方毫米，具有体积小，免装配以及批量化制造等特点。
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公开(公告)号：CN107607098A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710964977.9
申请日：2017-10-17
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G01C19/04
Abstract: 本发明涉及了一种MEMS旋转调制陀螺芯片制备方法，属于惯性技术和微机电系统(MEMS)领域。该制备过程利用微纳米加工方法将MEMS陀螺和旋转调制平台进行一体化加工，避免了原有旋转调制陀螺体积大、笨重、装配复杂等缺点，该制备方法获得MEMS旋转调制陀螺体积仅为几个立方毫米，具有体积小，免装配以及批量化制造等特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112067032B
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202010871880.5
申请日：2020-08-26
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学太仓长三角研究院
IPC: G01D18/00
Abstract: 本发明涉及一种提升MEMS传感器环境适应性的智能自校准控制方法，属于微机电系统领域。该方法由两级期望最大化方法组成，在第一级期望最大化方法中，基于小带宽的滤波器识别环境中具有短时间持续且强度剧烈的外部扰动，估计出相应偏差；在第二级期望最大化方法中，将缓慢变化的内部扰动与真值耦合到传感器确定的偏差上，选取大带宽的滤波器以匹配内部扰动的特性，然后分别识别和估计相应的扰动参数和真值。本发明通过一种可变期望最大化方法，基于扰动参数的不同特性改变平滑带宽，逐级进行状态估计与扰动辨识的同步迭代优化处理，抑制环境扰动对MEMS传感器产生的偏差，有效提升MEMS传感器的环境特性。
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公开(公告)号：CN113753843B
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202110753958.8
申请日：2021-07-04
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学太仓长三角研究院
IPC: B81B5/00 , G01P15/125
Abstract: 本发明公开了一种高振型稳定性的新型微环形谐振器，属于惯性技术和微机电系统(MEMS)领域。该谐振器由基底层1、器件层2和锚点3构成；所述器件层2由环形谐振子4与包括长梁9、短梁10在内的四组约束梁构成；所述环形谐振子4由4组约束梁分别沿0°、90°、180°、270°方向连接到锚点上，每组梁均沿径线方向与环形谐振子连接；一组约束梁分为轴对称的两支，每支由N支单折叠梁首尾相接构成。本发明使用品质因数和灵敏度较高的圆环作为谐振结构，关键特征在于在其正交方向设置多组约束梁，使谐振器在沿短梁平行方向的刚度远小于其他方向，约束结构沿此方向振动，从而抑制了由加工工艺误差产生的环形质量分布不均所导致的模态振型失稳，显著提高了MEMS环形谐振器模态振型稳定性。
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公开(公告)号：CN111427262A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN201911103777.X
申请日：2019-11-13
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学太仓长三角研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种极端环境未知干扰作用下的MEMS传感器零位稳定输出的智能控制方法，属于微机电系统领域。该方法以实现极端环境未知干扰作用下MEMS传感器的扰动智能抑制，该方法基于量测数据驱动控制的自适应期望最大值，它通过基于历史少量样本数据的斜率变化标准作为驱动模型判别环境扰动特征类型，构建输出样本数据的斜率与滤波器带宽函数自适应关系，通过对带宽内的量测数据建立完整数据的对数似然函数，并计算对似然函数的数学期望，然后分别在E步进行状态估计和M步进行参数识别，执行对数似然函数的数学期望最大化，通过对E步和M步进行交替迭代，达到收敛极限时，得到MEMS传感器输出最优估计值。
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公开(公告)号：CN111024056A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911314456.4
申请日：2019-12-19
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学太仓长三角研究院
IPC: G01C19/5684 , G01C19/5776
Abstract: 本发明公开了一种针对高动态输入的MEMS环形谐振陀螺带宽扩展闭环控制方法，属于微机电系统设计领域。该方法过程为：陀螺表头由位移导致的电容量变化经C/V转换后，分别进入带通滤波器2和带阻滤波器，分离出正交信号和同相信号后，正交信号依次经微分器1、高通滤波器1、带通滤波器1以及增益1得到正交反馈电信号，同相信号依次经微分器2、高通滤波器2、带通滤波器3以及增益2得到同相反馈电信号，两路反馈电信号经求和后，经V/F转换后反馈至陀螺表头的敏感模态。该方法极大抑制正交误差和同相误差，同时扩宽陀螺带宽，显著增加了陀螺角速度动态输入范围。此外，双闭环控制电路无需调制解调模块，避免了解调模块存在的相位噪声恶化角速度输出精度。下面结合图和实例对本发明进一步说明。
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公开(公告)号：CN110482479A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910642666.X
申请日：2019-07-16
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学太仓长三角研究院
Abstract: 本发明公开了一种针对硅微机械多环谐振陀螺的简化的自适应闭环控制方法，属于微机电系统设计领域。该方法使用一个带有积分器及变带宽高通滤波器的自适应控制单元作为陀螺敏感模态闭环控制器，避免了由于调制解调信号引起的相位误差，消除了由于温度变化而引起陀螺仪固有频率发生变化导致的系统稳定性降低；控制器将敏感模态位移信号转换成与哥氏力反相的反馈信号，通过检测反馈信号的大小确定角速度。同时，反馈力反馈至陀螺敏感模态，抑制由哥氏力和外部激扰力引起的陀螺敏感模态振荡，提高陀螺仪系统的稳定性。
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