公开(公告)号：CN105716705B

公开(公告)日：2018-08-14

申请号：CN201610058544.2

申请日：2016-01-28

Applicant: 中北大学

Inventor： 焦新泉 ,  张国军 ,  刘梦然 ,  张文栋

IPC: G01H11/08

Abstract: 本发明为一种多重应力集中式MEMS仿生水听器，解决现有MEMS矢量水听器只能测声场矢量信息、灵敏度和频率响应带宽均不理想以及左右舷模糊等问题。本发明水听器包括由底层硅、氧化层和顶层硅，在顶层硅上均布四组四梁纤毛式声电换能结构，四组四梁纤毛式声电换能结构底部为空腔，其中悬臂梁的两端设有沉降槽及内缩的豁口；氧化层上均布有四个空腔，顶层硅及底层硅上正对每个空腔的位置溅射有上、下电极，顶层硅上围绕每个上电极均布四个注油孔。本发明水听器结构简单，极大的拓宽了有效频带范围，单片集成便于安装和测试，提高了安装精度，最终以单个传感器实现了小体积内的传感器组阵，克服了在传统的组阵中的各个水听器的不一致性。

公开(公告)号：CN105759326B

公开(公告)日：2018-07-06

申请号：CN201610324517.5

申请日：2016-05-17

Applicant: 中北大学

Inventor： 张志东 ,  闫树斌 ,  崔建功 ,  薛晨阳 ,  张文栋 ,  陈慧斌 ,  王瑞兵 ,  苏莹 ,  赵学峰

IPC: G02B5/00 ,  G02B6/122

Abstract: 本发明公开了一种实现全光二极管功能的结构设计。更具体地，是一种基于金属‑介质‑金属（MIM）波导的表面等离极化激元全光二极管结构。其包括正向入射波导/反向出射波导、增益谐振腔、损耗谐振腔以及正向出射波导/反向入射波导。两环形谐振腔内填充能够对表面等离极化激元（SPPs）实现增益和耗散的电介质材料。波导与增益环形谐振腔、损耗环形谐振腔之间有一定宽度的间隔用于SPPs的耦合。本发明是在金属银薄膜上设计一个波导环形腔耦合结构的基于SPPs全光二极管器件，意在突破传统电子二极管能耗高、速度低等瓶颈问题。同时通过设计不同结构尺寸或者在谐振腔内填充不同介电常数的电介质，可以实现任意波长光波的单向导通。

公开(公告)号：CN104464254B

公开(公告)日：2018-05-01

申请号：CN201410739316.2

申请日：2014-12-08

Applicant: 中北大学

Inventor： 杜红棉 ,  尹钊 ,  马游春 ,  李锦明 ,  张文栋 ,  熊继军 ,  刘俊 ,  谭秋林 ,  丁宁 ,  李鹏 ,  韩帅 ,  王悦凯

IPC: G08C19/00

Abstract: 本发明涉及数据采集技术，具体是一种分布式数据同步采集装置及方法。本发明解决了现有数据采集装置无法实现分布式数据同步采集的问题。一种分布式数据同步采集装置，包括上位机、总控制单元、RS485总线、分布式数据采集单元；所述总控制单元包括一个FPGA、一个FLASH存储器、一个电源转换器、一个RS485接口；所述分布式数据采集单元的数目为n个；每个分布式数据采集单元均包括一个CPLD、一个A/D转换器、一个电源转换器、一个RS485接口。本发明适用于各种工业生产和科学研究领域。

公开(公告)号：CN107677707A

公开(公告)日：2018-02-09

申请号：CN201710735159.1

申请日：2017-08-24

Applicant: 中北大学

Inventor： 谭秋林 ,  熊继军 ,  郭彦杰 ,  张磊 ,  逯斐 ,  郭晓威 ,  董和磊 ,  张文栋

IPC: G01N27/12

Abstract: 本发明属于气体传感技术领域，具体是一种基于LTCC的基片集成波导式无线无源气体传感器及其制备方法。解决了现有气体传感器有线连接，安装不方便，使用周期短等问题，包括上表面金属层、下表面金属层以及设置在中间的LTCC氧化铝陶瓷片，上表面金属层、下表面金属层和LTCC氧化铝陶瓷片组成基片，基片周侧设有一圈基片集成波导的侧壁金属圆柱通孔，以此构成基于基片集成波导的结构，基片集成波导的侧壁金属圆柱通孔内填充有银浆料，基片中部设有气体敏感结构，上表面金属层表面设有缝隙天线。本发明充分利用了基片集成波导谐振器具有高的品质因数，低损耗等优点，可以有效的增大无线测试的距离。

公开(公告)号：CN105387852B

公开(公告)日：2018-02-02

申请号：CN201510671505.5

申请日：2015-10-19

Applicant: 中北大学

Inventor： 王任鑫 ,  白冰 ,  唐军 ,  曹慧亮 ,  刘源 ,  刘俊 ,  薛晨阳 ,  张文栋

IPC: G01C19/5691 ,  G01C25/00 ,  B81C1/00

Abstract: 本发明为一种微半球陀螺谐振子的自对准技术制备方法，具体是以刻蚀有环形凹槽和圆形凹槽的硅片为硅衬底，在玻璃薄片上利用溅射金属的方法，形成所需要制备的图形和导线，利用高温下玻璃在熔融状态易被吹起的特性，使其形成空球壳和空环形壳体，通过腐蚀玻璃的方法，使没有溅射上金属的空壳部分被腐蚀掉，最终形成类“伞型”、“Y型”半球陀螺谐振子和与其近似平行的检测电极和激励电极。本发明谐振子的表面光滑并且完全对称，利用玻璃上的金属做掩膜，省去了激光切割技术，降低了成本同时提高了精度；本发明谐振子的谐振频率、品质因数等参数更优秀，同时制备出的激励电极和检测电极能够更完美的平行于谐振子，而且减少了工艺步骤。

公开(公告)号：CN105004469B

公开(公告)日：2018-01-05

申请号：CN201510311744.X

申请日：2015-06-09

Applicant: 中北大学

Inventor： 谭秋林 ,  熊继军 ,  魏坦勇 ,  陈晓勇 ,  罗涛 ,  伍国柱 ,  张文栋

IPC: G01L9/00

Abstract: 本发明涉及压力传感器技术领域，具体为一种基于微波散射测量原理的无源高温压力传感器及其制备方法，解决现有高温等恶劣环境中压力测量方法存在诸多缺陷的问题，包括圆柱状底座及密封膜片，底座内设置凹形圆柱腔，凹形圆柱腔中心设有四个对称分布的内圆柱，内圆柱高度低于凹形圆柱腔上端面，底座上端面、凹形圆柱腔内表面以及内圆柱上表面溅射有金属层；密封膜片上表面丝网溅射有微带天线，下表面整体溅射有接地面，下表面上开设长方形耦合缝隙；底座和密封膜片键合形成微波谐振腔。设计合理，灵敏度高，稳定性好，能在高温高压等恶劣环境下长时间工作，实现了基于微波散射的无线测量的无源高温陶瓷压力传感器。

公开(公告)号：CN107271720A

公开(公告)日：2017-10-20

申请号：CN201710350327.5

申请日：2017-05-18

Applicant: 中北大学

Inventor： 张文栋 ,  宋金龙 ,  何常德 ,  薛晨阳

IPC: G01P15/12

CPC classification number: G01P15/12

Abstract: 本发明公开了一种低轴间耦合度的八梁三轴加速度传感器，包括边框（1），所述边框（1）中部设有敏感质量块（2），所述敏感质量块（2）每边通过两个平行的矩形梁（3）与边框（1）连接；具体为，所述敏感质量块（2）右边通过梁L1和梁L2与边框（1）连接、其上边通过梁L3和梁L4与边框（1）连接、其左边通过梁L5和梁L6与边框（1）连接、其下边通过梁L7和梁L8与边框（1）连接。本发明通过合理的增加压敏电阻的数量并正确的布置压敏电阻的位置，解决了梁结构压阻式加速度传感器结构上必然导致轴间耦合度大的难题，有效降低了传感器的轴间耦合度。

公开(公告)号：CN105136133B

公开(公告)日：2017-09-22

申请号：CN201510504213.2

申请日：2015-08-17

Applicant: 中北大学

Inventor： 郑永秋 ,  闫树斌 ,  高飞 ,  张成飞 ,  安盼龙 ,  薛晨阳 ,  张文栋 ,  唐军 ,  刘俊 ,  李国洪 ,  冯登超 ,  李小枫 ,  闫徐林

IPC: G01C19/72

Abstract: 本发明涉及光学陀螺仪，具体为高线性度、大量程的谐振式光纤陀螺仪。该陀螺仪以Sagnac效应为原理，通过采用1×4分束器，在传统谐振式光纤陀螺方案结构上引入第三支、第四支分光臂，并在这两个分光臂上分别加入线性声光移频器，利用移频特性，使得这两个分光臂上的光束在进入谐振腔前就分别预先偏置数值相等、方向相反的频差，即在这两个分光臂上预先偏置大小相等、方向相反的角速度。当外部旋转角速度值达到偏置角速度时，即进入分光臂的检测范围，此时的角速度值即为由该分光臂检测的角速度和预先偏置的角速度的综合。相比于传统的谐振式光纤陀螺，可以在保证高线性度的前提下，增大角速度量程测试范围，实现高线性度、大量程。

公开(公告)号：CN105915117B

公开(公告)日：2017-08-29

申请号：CN201610243461.0

申请日：2016-04-19

Applicant: 中北大学

Inventor： 何剑 ,  穆继亮 ,  韩建强 ,  温涛 ,  王二伟 ,  丑修建 ,  薛晨阳 ,  张文栋

IPC: H02N15/00 ,  H02N2/18 ,  H02N1/04 ,  H02K53/00

Abstract: 本发明公开了一种摩擦‑压电‑磁电复合式振动微能源采集器，将一块磁铁悬浮起来作为微型能源采集器的敏感单元，提高了敏感部件的灵敏度，从而实现机械能的采集；同时，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，从而实现对机械能的高效采集。由中间向两侧，采集器依次包含电磁铁、摩擦薄膜、电磁感应线圈、压电层和结构基座，电磁层采用磁悬浮设计，避免了传统结构中敏感元件上面的机械连接，可以感应更微小的机械振动；压电层采用了一端固定并连接电极，另一端错位支撑的结构设计，而且利用磁场同极相斥的原理，感应敏感元件（悬浮磁铁）的位移变化，使压电薄膜发生形变。摩擦层采用叠放双层膜的方式，利用悬浮磁铁震动接触摩擦层，在两层摩擦膜之间感应电荷。

公开(公告)号：CN105356790B

公开(公告)日：2017-08-18

申请号：CN201510781913.6

申请日：2015-11-16

Applicant: 中北大学

Inventor： 何剑 ,  薛晨阳 ,  丑修建 ,  穆继亮 ,  韩建强 ,  张文栋 ,  王二伟 ,  张增星 ,  温涛 ,  胡磊

IPC: H02N2/18 ,  H02N1/04 ,  H02K35/02

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。