摩擦-压电-磁电复合式三维空间多自由度微能源采集器

    公开(公告)号:CN105356790A

    公开(公告)日:2016-02-24

    申请号:CN201510781913.6

    申请日:2015-11-16

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: H02N2/186 H02K35/02 H02N1/04

    Abstract: 本发明涉及对机械能的能量采集技术,具体为一种摩擦-压电-磁电复合式三维空间多自由度微能源采集器,由外至内依次包含电磁感应线圈、外球壳、缓冲层、压电层、摩擦层、内球壳和磁铁球。各线圈之间采用串联方式连接;外球壳与压电层之间隔有缓冲层,目的在于增大压电的形变量,进而提高其发电能力;摩擦单元中的正性材料与负性材料相间排列,所有正性材料连接在一起,所有负性材料连接在一起,正性材料与负性材料之间的电荷转移通过运动单元在二者间的滚动实现。利用运动单元在空心球壳内的三维空间滚动,从而实现对具有多自由度的运动形式进行机械能采集;通过将具有互补工作模式的压电、磁电、摩擦三种发电单元集成,实现对机械能的高效采集。

    一种d15模式铁电单晶薄膜压电振动传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114665006B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202210276198.0

    申请日:2022-03-21

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本申请提供了一种d15模式铁电单晶薄膜压电振动传感器及其制备方法,通过将底电极/二氧化硅层/硅基底与铌酸锂晶片进行键合,再依次进行减薄、化学机械抛光和清洗,得到铌酸锂单晶薄膜;在晶圆表面采用磁控溅射、离子束刻蚀剥离工艺制备对准标记及表面电极,接着采用离子束刻蚀法刻蚀铌酸锂单晶薄膜使其图形化,采用反应离子刻蚀法刻蚀二氧化硅层使其图形化,随后采用离子束刻蚀法刻蚀底电极使其图形化,最后采用深硅刻蚀工艺从硅基底正面制备悬臂梁与质量块并从其背部完成器件的释放。本申请能够将铁电单晶铌酸锂薄膜与硅片很好键合,并在此基础上采用标准的MEMS工艺制备传感器件,工艺可行性和重复率高,制得的器件具有宽频带及很高的输出电压。

    一种基于微柱增强结构的六维力测量装置

    公开(公告)号:CN119469521A

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202411692020.X

    申请日:2024-11-25

    Abstract: 本发明涉及机器人外力感知技术领域,具体为一种基于微柱增强结构的六维力测量装置,解决了现有六维力测量传感器在测量时,容易产生干扰信号导致测量精度低的技术问题,其上盖、下盖、筒状外壳、上支撑弹性体和下支撑弹性体,上、下支撑弹性体均包括同心设置的外支撑环和内支撑环,外支撑环和内支撑环之间设有悬臂梁,悬臂梁开有一个水平槽位和两个竖直槽位,水平槽位的槽底上布置有微柱阵列,水平槽位用于放置X切型声表面波压电晶体片,两个竖直槽位用于放置Y切型声表面波压电晶体片,上支撑弹性体和下支撑弹性体固定连接。微柱结构的合理设计可以避免不必要的机械共振与晶体片的谐振频率耦合,从而保证传感器的频率响应稳定。

    基于行列寻址的高密度柔性神经电极阵列制造方法

    公开(公告)号:CN118723920B

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411186470.1

    申请日:2024-08-28

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于电气元件组件的制造技术领域,具体为基于行列寻址的高密度柔性神经电极阵列制造方法,包括聚偏氟乙烯滤膜的预处理,过滤纳米线图案,聚二甲基硅氧烷层的预处理,将带有列引线导电层的PDMS绝缘层和带有行引线导电层的PDMS基底层键合,PDMS封装层激光打孔后,将PDMS封装层与PDMS绝缘层键合,使行引线导电层的电极点和列引线导电层的电极点暴露并完成封装。行引线导电层中同一行的电极点共用同一根引线,列引线导电层中同一列的电极点共用同一根引线,使N×N电极阵列的引线数量从N²减少到2N,降低了线路的复杂性和成本,通过该方法制备的柔性神经电极阵列能显著提升脑电信号的采集效率和异常信号的定位精度。

    一种压阻式柔性压力触须传感器

    公开(公告)号:CN118654788B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411132284.X

    申请日:2024-08-19

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及测量值、控制信号或类似信号的传输技术领域,尤其涉及一种压阻式柔性压力触须传感器,解决了现有触须传感器只能检测单一方向上的力以及灵敏度较低的技术问题,其包括圆形底座、圆形顶盖、纤毛和针锥,针锥固定至圆形底座的顶部,针锥的顶部插入圆形顶盖底部的凹槽中,圆形顶盖的顶部中心固定连接有支撑圆筒,纤毛插入支撑圆筒并与支撑圆筒固定连接,圆形顶盖的直径小于圆形底座,圆形顶盖和圆形底座之间连接覆盖有柔性薄膜,柔性薄膜上粘贴有多组敏感栅,多组敏感栅沿柔性薄膜的周向均匀布置。本发明采用了柔性传感阵列、纤毛和转矩放大机构的组合设计,以实现传感器的高灵敏度、微弱应变感知能力,并显著提升其可靠性。

    基于行列寻址的高密度柔性神经电极阵列制造方法

    公开(公告)号:CN118723920A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202411186470.1

    申请日:2024-08-28

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于电气元件组件的制造技术领域,具体为基于行列寻址的高密度柔性神经电极阵列制造方法,包括聚偏氟乙烯滤膜的预处理,过滤纳米线图案,聚二甲基硅氧烷层的预处理,将带有列引线导电层的PDMS绝缘层和带有行引线导电层的PDMS基底层键合,PDMS封装层激光打孔后,将PDMS封装层与PDMS绝缘层键合,使行引线导电层的电极点和列引线导电层的电极点暴露并完成封装。行引线导电层中同一行的电极点共用同一根引线,列引线导电层中同一列的电极点共用同一根引线,使N×N电极阵列的引线数量从N²减少到2N,降低了线路的复杂性和成本,通过该方法制备的柔性神经电极阵列能显著提升脑电信号的采集效率和异常信号的定位精度。

    一种适用于气流法评价起泡剂性能的自动测试系统及方法

    公开(公告)号:CN118671066A

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202411154875.7

    申请日:2024-08-22

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于煤泥浮选药剂评价方法技术领域,具体为一种适用于气流法评价起泡剂性能的自动测试系统及方法,本发明测试系统包括充气装置、气泡发生装置和图像采集装置;充气装置通过自动泄压阀避免系统压力过大造成事故;充气装置中电磁阀通过接收上位机软件发送的指令实现自动通断;图像采集装置包括图像采集单元和计算机;图像采集单元通过以太网接口与计算机连接;图像采集单元通过无线通信模块与电磁阀连接;计算机上运行气流法评价起泡剂性能的自动测试系统上位机软件,上位机软件控制图像采集和电磁阀通断;本发明应用于气流法评价起泡剂性能测试,解决了传统气流法评价泡沫性能测试不准确及测试效率低的问题。

    一种适用于飞行器的自驱动复合式多源振动传感器

    公开(公告)号:CN117890050B

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202410294477.9

    申请日:2024-03-15

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及用于与飞机配合或装到飞机上的设备技术领域,尤其涉及一种适用于飞行器的自驱动复合式多源振动传感器,解决单一传感器的准确度不能有效保证或复杂的传感器会增加飞行器的用电负担的技术问题,其包括柔性薄膜、上外壳和下外壳,柔性薄膜包括堆叠的上摩擦介质层、中间间隔层和下摩擦介质层,中间间隔层的两侧设置有相吸附的第一永磁体和第二永磁体;柔性薄膜位于上外壳和下外壳之间。本发明中的四组传感器均随着外部激励的增大可产生更强的输出信号,通过后期算法能够使四组传感器互相校正,提升了长时间振动测量的可靠性;同时,基于四组传感器能实现对外部振动激励信号的自驱动监测,降低飞行器的能耗。

    一种多任务断电续存系统、方法及数据采集设备

    公开(公告)号:CN118093264A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410071243.8

    申请日:2024-01-17

    Abstract: 本发明提供了一种多任务断电续存系统、方法及数据采集设备,该系统包括任务地址分配表读写控制模块、IIC读写控制模块和eMMC读写控制模块,eMMC读写控制模块用于根据任务地址分配表读写控制模块发来的任务起始地址向eMMC中按序写入数据,并且每间隔预设时间将当前正在写入的页地址作为任务结束地址发送给任务地址分配表读写控制模块;IIC读写控制模块用于根据任务信息计算第一校验值并一同写入eeprom中;IIC读写控制模块还用于根据读取的任务信息计算第二校验值,并将其与第一校验值比较;任务地址分配表读写控制模块用于根据比较结果进行数据续存。应用本发明的技术方案,以解决现有技术中无法实现多任务存储且断电续存方法复杂的技术问题。

    一种蓄能式随机微振动能量采集器

    公开(公告)号:CN117977876A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202311617338.7

    申请日:2023-11-30

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及发电技术领域,尤其涉及一种蓄能式随机微振动能量采集器,解决了现有能量采集器在实际应用时存在效率低、输出电源不稳定的技术问题,其包括开关轮系、储能轮系和发电轮系,其中开关轮系包括齿轮二、双联齿轮、齿轮三、单向轴承二、复位弹簧二、棘轮开关、传动轴二、斜坡凸台一和斜坡凸台二;储能轮系包括齿轮四、齿轮五、单向轴承三、发条盒;发电轮系包括齿轮六、齿轮七、齿轮八、单向轴承四和三相无刷发电机。棘轮开关既充当开关又兼顾发条上紧,提高了涡卷发条的储能速度;采用涡卷发条的储能方式,提高了低频能量的高效利用,实现了低频能量的积攒式采集;实现了低频机械不规则输入能量向规则能量的转换输出。

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