磁体阵列平面转动式能量采集器

    公开(公告)号:CN105846642A

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201610243463.X

    申请日:2016-04-19

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: H02K35/02

    Abstract: 本发明提供一种磁体阵列平面转动式能量采集器,主要依靠紧贴于圆环形永磁铁侧壁上的两块圆形永磁铁转动时的相互作用。外界振动导致其中一块圆形永磁铁产生一定的加速度,当具有一定加速度的圆形永磁铁靠近另一块圆形永磁铁的磁场范围时,两块圆形永磁铁间磁场的斥力作用,导致另一块圆形永磁铁也产生加速度,两块圆形永磁铁间不停的往复运动,且位置改变迅速,直至由于转动永磁铁与圆环形永磁铁侧壁的摩擦作用以及电磁阻尼作用使转动永磁铁中两块圆形永磁铁重新恢复磁场平衡状态为止,至此一次对外界振动的感应过程完成。可最大限度的将外界振动能量转化为电能,能量采集和转化效率较高,应用前景广阔。

    一种基于阳极键合技术的MEMS压电水听器及制备方法

    公开(公告)号:CN111807313B

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202010557079.3

    申请日:2020-06-18

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于阳极键合技术的MEMS压电水听器及制备方法,解决了传统压电水听器量程小、灵敏度低、低抗干扰能力差的问题。本发明包括通过阳极键合技术形成有真空密闭空腔的基片以及有上下电极的压电层。单个工作区内的所有振动薄膜均通过电极相连的方式并联起来。通过图形化压电层上的电极层以获得器件最大的输出。本发明的压电水听器结构新颖,具有量程大、灵敏度大、抗干扰能力强、可控性高等优点,并且该传感器的工艺流程步骤少、工艺周期短,适合于批量生产。

    一种高灵敏度的AlN压电水听器及其制备方法

    公开(公告)号:CN111678585B

    公开(公告)日:2022-08-23

    申请号:CN202010557286.9

    申请日:2020-06-18

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种高灵敏度的基于AlN的压电水听器及其制备方法,该水听器针对常规压电水听器中存在的灵敏度低、机电耦合系数不高以及加工工艺较为繁琐的问题,提出一种新型结构的压电水听器。当如入射的声波使空腔变形时,在空腔的中央因受到拉伸应力而产生正电荷,而在空腔的边缘因受压缩应力而产生负电荷,通过将AlN上Mo电极图案化,在空腔中央形成正电极,空腔边缘形成负电极,进而构成差动放大结构以提高灵敏度和机电耦合系数。本专利与以前相比,水听器的灵敏度具有倍增的效果,且该传感器的工艺流程步骤少,制作简单。

    新型压电式MEMS麦克风的结构及装置

    公开(公告)号:CN113596690A

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202110927935.4

    申请日:2021-08-13

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及新型压电式MEMS麦克风的结构及装置,主要涉及麦克风领域。本申请涉及的新型压电式MEMS麦克风的结构,该第一电极层、压电结构层和第二电极层可以在声音信号的作用下,进行振动,使得该第一电极层和第二电极层上的电荷量发生改变,即该麦克风结构的输出电信号发生改变,通过对输出电信号进行检测,可以得到准确的声音信号。利用集成在薄膜硅材表面的压电材料进行能量转换。当薄膜受到气流压迫式,薄膜进行形变并带动压电材质产生形变,压电材质产在物理特性改善时产生电信号进行输出。即本申请通过增加边缘与中心孔隙,使得本申请的麦克风检测声音信号的灵敏度得到提高,进而使得该麦克风输出的与声音相关的电压信号更准确稳定。

    一种基于阳极键合技术的MEMS压电水听器及制备方法

    公开(公告)号:CN111807313A

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN202010557079.3

    申请日:2020-06-18

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于阳极键合技术的MEMS压电水听器及制备方法,解决了传统压电水听器量程小、灵敏度低、低抗干扰能力差的问题。本发明包括通过阳极键合技术形成有真空密闭空腔的基片以及有上下电极的压电层。单个工作区内的所有振动薄膜均通过电极相连的方式并联起来。通过图形化压电层上的电极层以获得器件最大的输出。本发明的压电水听器结构新颖,具有量程大、灵敏度大、抗干扰能力强、可控性高等优点,并且该传感器的工艺流程步骤少、工艺周期短,适合于批量生产。

    线圈悬浮型振动驱动电磁式能量采集器

    公开(公告)号:CN105846647B

    公开(公告)日:2019-01-04

    申请号:CN201610243435.8

    申请日:2016-04-19

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明提供一种线圈悬浮型振动驱动电磁式能量采集器,包括顶盖、顶部弹簧、底部外壳、圆形永磁铁、平面螺旋线圈保护盖、平面螺旋线圈、线圈绕柱、斥力永磁铁、斥力永磁铁定位底盘、线圈悬浮腔。本发明依靠悬浮线圈中磁通量的改变完成振动能和电能的转换,线圈主要依靠小型斥力永磁铁与固定的圆形永磁铁之间的斥力完成悬浮,小型斥力永磁铁的磁场范围较小,不超出整体外壳范围,如此,小型斥力永磁体不与外界振动机器产生磁力作用。同时,线圈悬浮运动摩擦力小,在电磁阻尼与本身重力的相互作用下往复运动,迅速持久,从而可对机器振动能量做多次高效采集。

    一种转动环境下同轴反向型电磁式发电机

    公开(公告)号:CN106655620A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201610657871.X

    申请日:2016-08-12

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种转动环境下同轴反向型电磁式发电机,包括管壳、顶盖、偏心锤、螺旋线圈组、太阳轮、行星架、转动轴、第一轴承,转动轴设置在管壳内,一端依次穿过螺旋线圈组、第一轴承、顶盖与偏心锤刚性连接,另一端穿过太阳轮、行星架与底盖通过第三轴承相连,所述太阳轮通过第二轴承于转动轴相连,所述行星架与转动轴刚性连接,所述行星架上通过第三轴承与安装有三个行星轮,三个行星轮呈正三角布设,所述管壳上开设有用于放置扇形磁铁的磁铁放置腔。本发明可以将采集到的转动机械产生的能量转换为电能,特别适合于用作户外电子装备的电量来源,同时还可改装为依靠螺旋桨和锚定物对波浪能或者水流能进行采集的波浪能或水能发电机。

    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。

    一种无黏附层的高附着力铂薄膜温度传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN117928762A

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202410117189.6

    申请日:2024-01-26

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及温度传感器领域,具体涉及一种无黏附层的高附着力铂薄膜温度传感器及其制备方法,该铂薄膜温度传感器从下往上依次包括氧化铝陶瓷基底、铂薄膜层、二氧化硅保护层;该结构不包含黏附层,通过改进磁控溅射工艺和离子束刻蚀工艺参数,增强了铂薄膜层和基底之间的黏附性,提高了温度传感器的探测精度,同时减少了工艺制备流程,提高制备效率;而在引线封装中,其使用热压焊技术和玻璃浆料绝缘处理,提高了焊接引线的成功率,有效减少噪声干扰。另外,本发明通过多段冷却刻蚀工艺解决了离子束刻蚀过程中光刻胶碳化问题。

    一种压阻式压力传感器
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115655539A

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202211418312.5

    申请日:2022-11-14

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本申请涉及传感技术领域,具体提供了一种压阻式压力传感器,该压阻式压力传感器包括硅基层、金属引线。硅基层的一个侧面设置有凹陷结构,凹陷结构的底部形成硅膜片,硅膜片远离凹陷结构一侧的表面上设置有超浅掺杂区,金属引线固定设置于硅基层远离凹陷结构一侧,金属引线至少一端与超浅掺杂区固定接触。超浅掺杂区通过金属引线连接入电回路中。金属引线使用磁控溅射或沉积法制备。超浅掺杂区采用低能量的离子注入工艺制造。凹陷结构采用时分复用法刻蚀技术制备。本发明中超浅掺杂区的掺杂厚度为纳米数量级,这样在微小压力环境中形变量较小的情况下,仍然能够引起较大的电阻值变化,从而实现微小压力的高灵敏探测。

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