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公开(公告)号：CN103278660B
公开(公告)日：2014-01-15
申请号：CN201310194025.5
申请日：2013-05-22
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01P15/097 , B81B3/00
Abstract: 本发明涉及一种差分谐振式微加速度计及其驱动方法，属于微机械传感器的技术领域。加速度计机械结构层包括两个单元。每个单元都包括第一音叉结构，两个质量块系统，质量块系统包括质量块，两根垂直梁。两个质量块系统都有一根与第一音叉结构连接的垂直梁，两根垂直梁构成第二音叉结构，第一音叉结构在X轴方向的刚度小于第二音叉结构在X轴方向的刚度，增加了结构振动稳定性，降低了灵敏度对制造误差的依赖度，抑制对称性误差。驱动方法通过控制加载在驱动电极上的电压来调节两个单元工作在不同模态，取两个单元中相同运动方向的质量块系统谐振频率实现差频输出，避免了传统驱动方式难以兼顾测量响应时间和测量带宽的缺陷。
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公开(公告)号：CN103675348B
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201310667119.X
申请日：2013-12-09
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01P15/125
Abstract: 本发明公开了Z轴电容式微机械加速度计，属于微机械电子系统中的惯性传感器的技术领域，包括：玻璃基座，键合在玻璃基座上的扭转结构层，溅射在玻璃基座上的金电极层，扭转结构层包括结构相同四个子单元，任意三个子单元相当于另一个子单元按照顺时针方向或者逆时针方向分别旋转九十度、一百八十度、二百七十度得到。本发明通过减小检测电容极板正对面积与极板间距的比值来增大微机械加速度计的灵敏度，完全对称的扭转结构层使得结构共模抑制比大，减小了输出信号的零点偏移。
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公开(公告)号：CN103292799B
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201310210325.8
申请日：2013-05-30
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01C19/5776 , G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种硅微机械结构振动幅度的电学测量方法，属于微机械结构位移测量的技术领域。所述测量方法利用动态信号分析仪得到以正弦交流调制电压频率为中心的单边带频谱，由相邻两个单边带电压幅值比得到振动幅度比，结合测量的检测平板电容的平板初始间距，进而确定待测硅微机械振动幅度。本发明操作方法简单，易于实现；能够在同频干扰下测得硅微机械结构的谐振幅度，不需要后续的高通滤波器、解调、低通滤波等环节，减少了硬件的开销；测量的结果不依赖于接口电路的电学参数及调制电压的幅度，提高了测量方法的可靠性。
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公开(公告)号：CN103292799A
公开(公告)日：2013-09-11
申请号：CN201310210325.8
申请日：2013-05-30
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01C19/5776 , G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种硅微机械结构振动幅度的电学测量方法，属于微机械结构位移测量的技术领域。所述测量方法利用动态信号分析仪得到以正弦交流调制电压频率为中心的单边带频谱，由相邻两个单边带电压幅值比得到振动幅度比，结合测量的检测平板电容的平板初始间距，进而确定待测硅微机械振动幅度。本发明操作方法简单，易于实现；能够在同频干扰下测得硅微机械结构的谐振幅度，不需要后续的高通滤波器、解调、低通滤波等环节，减少了硬件的开销；测量的结果不依赖于接口电路的电学参数及调制电压的幅度，提高了测量方法的可靠性。
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公开(公告)号：CN102879655B
公开(公告)日：2013-06-05
申请号：CN201210426733.2
申请日：2012-10-31
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01R29/12
Abstract: 本发明涉及一种振动式微机械电场传感器，一种振动式微机械电场传感器，包括基座、设置在基座上的敏感层和屏蔽层,所述屏蔽层包括活动结构、固定梳齿结构，其中活动结构包括一个中心设置有间隙的矩形质量块、设置在质量块四周的梳齿，与质量块四个端角相连接的支撑梁。本发明能利用平行板电容器加载静电来对屏蔽层中的活动结构的谐振频率进行调谐，通过振动速度信号的差分式反馈来对针对屏蔽层中的活动结构的振动阻尼进行调谐，实现振动式微机械电场传感器的常压封装，能实现大的灵敏度和提高输出信号的稳定性，解决了现存微机械电场传感器中的制造误差补偿和封装及输出信号稳定性等关键问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104155475B
公开(公告)日：2015-09-16
申请号：CN201410380509.3
申请日：2014-08-04
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01P15/125
Abstract: 本发明公开了电容式微机械加速度计及其制造方法，属于微机械传感器的技术领域。加速度计包括：硅片基座，形成在硅片基座上的绝缘层，沉积在绝缘层上的检测电容层，以及多晶硅活动结构屏蔽层，多晶硅活动结构层通过检测电容层的支撑悬空，多晶硅活动结构屏蔽层中的质量块在加速度作用下带动支撑梁发生位移，检测电容极板之间的电场线会发生变化，由电场线变化得到的电容变化值即为测量的加速度信息。利用边缘电场效应设计的电容式微机械加速度计，在大量程下具有大灵敏度，在激励电容和外加激励电压作用下,检测电容使其具有自检功能且不会发生吸附失效。
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公开(公告)号：CN103278660A
公开(公告)日：2013-09-04
申请号：CN201310194025.5
申请日：2013-05-22
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01P15/097 , B81B3/00
Abstract: 本发明涉及一种差分谐振式微加速度计及其驱动方法，属于微机械传感器的技术领域。加速度计机械结构层包括两个单元。每个单元都包括第一音叉结构，两个质量块系统，质量块系统包括质量块，两根垂直梁。两个质量块系统都有一根与第一音叉结构连接的垂直梁，两根垂直梁构成第二音叉结构，第一音叉结构在X轴方向的刚度小于第二音叉结构在X轴方向的刚度，增加了结构振动稳定性，降低了灵敏度对制造误差的依赖度，抑制对称性误差。驱动方法通过控制加载在驱动电极上的电压来调节两个单元工作在不同模态，取两个单元中相同运动方向的质量块系统谐振频率实现差频输出，避免了传统驱动方式难以兼顾测量响应时间和测量带宽的缺陷。
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公开(公告)号：CN102879655A
公开(公告)日：2013-01-16
申请号：CN201210426733.2
申请日：2012-10-31
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01R29/12
Abstract: 本发明涉及一种振动式微机械电场传感器，一种振动式微机械电场传感器，包括基座、设置在基座上的敏感层和屏蔽层，所述屏蔽层包括活动结构、固定梳齿结构，其中活动结构包括一个中心设置有间隙的矩形质量块、设置在质量块四周的梳齿，与质量块四个端角相连接的支撑梁。本发明能利用平行板电容器加载静电来对屏蔽层中的活动结构的谐振频率进行调谐，通过振动速度信号的差分式反馈来对针对屏蔽层中的活动结构的振动阻尼进行调谐，实现振动式微机械电场传感器的常压封装，能实现大的灵敏度和提高输出信号的稳定性，解决了现存微机械电场传感器中的制造误差补偿和封装及输出信号稳定性等关键问题。
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公开(公告)号：CN104155475A
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201410380509.3
申请日：2014-08-04
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01P15/125
Abstract: 本发明公开了电容式微机械加速度计及其制造方法，属于微机械传感器的技术领域。加速度计包括：硅片基座，形成在硅片基座上的绝缘层，沉积在绝缘层上的检测电容层，以及多晶硅活动结构屏蔽层，多晶硅活动结构层通过检测电容层的支撑悬空，多晶硅活动结构屏蔽层中的质量块在加速度作用下带动支撑梁发生位移，检测电容极板之间的电场线会发生变化，由电场线变化得到的电容变化值即为测量的加速度信息。利用边缘电场效应设计的电容式微机械加速度计，在大量程下具有大灵敏度，在激励电容和外加激励电压作用下,检测电容使其具有自检功能且不会发生吸附失效。
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公开(公告)号：CN103675348A
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201310667119.X
申请日：2013-12-09
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01P15/125
Abstract: 本发明公开了Z轴电容式微机械加速度计，属于微机械电子系统中的惯性传感器的技术领域，包括：玻璃基座，键合在玻璃基座上的扭转结构层，溅射在玻璃基座上的金电极层，扭转结构层包括结构相同四个子单元，任意三个子单元相当于另一个子单元按照顺时针方向或者逆时针方向分别旋转九十度、一百八十度、二百七十度得到。本发明通过减小检测电容极板正对面积与极板间距的比值来增大微机械加速度计的灵敏度，完全对称的扭转结构层使得结构共模抑制比大，减小了输出信号的零点偏移。
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