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公开(公告)号：CN118670503A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410723351.9
申请日：2024-06-05
Applicant: 西安交通大学 , 广东电网有限责任公司电力科学研究院
Abstract: 一种基于复用式结构的自取能式无线振动传感器，包括：拾振单元、换能单元、储能单元、无线信号传输单元；拾振单元采用双拾振梁和异形磁铁的结构俘获振动能量，并通过具有双线圈的换能单元将振动机械能转化为电能，同时输出反映振动速度的电压信号，即双梁双线圈结构既作为测量元件又复用为取能元件；转换来的电能由储能单元负责倍压整流、存储，并通过电源管理电路为信号传输供电；无线信号传输单元承担电压信号的采集、解算和发送功能，通过无线通信模组将测量数据上传至监测平台；本发明通过双梁结构提高了横向稳定性，从而提升了器件灵敏度和取能效率；双线圈的复用结构为振动传感器提供了一种振动检测和振动能量采集一体化的设计方法。
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公开(公告)号：CN117856415A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311836566.3
申请日：2023-12-28
Applicant: 西安交通大学 , 广东电网有限责任公司电力科学研究院
Abstract: 一种针对振动能量采集的能量管理电路，包括与能量采集器连接的阻抗匹配电路、与阻抗匹配电路连接的充电电路、与充电电路连接的超级电容，超级电容和锂电池构成储能模块均与放电电路连接；放电电路与微控制模块连接，无线加速度计传感节点的传感模块收集加速度信息，经微控制模块的控制芯片处理后，通过无线通信模块传输给接收器；本发明将振动能量采集器输出的交流电压进行整流升压，并控制储能模块对无线加速度计传感节点供电，超级电容和备用锂电池快速切换为无线加速度计传感节点供电，实现了在不稳定环境下为后端传感器节点能够稳定供电。
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公开(公告)号：CN117458819A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311452975.3
申请日：2023-11-03
Applicant: 西安交通大学 , 广东电网有限责任公司电力科学研究院
Abstract: 一种基于磁特性调制的可调频能量采集器，包括封装外壳，封装外壳两端设置调频单元，调频单元的调频旋钮一端插入封装外壳后连接调频磁性元件，调频旋钮靠近封装外壳外部位置套接锁紧结构；封装外壳内部通过拾振弹簧连接振动永磁体，振动永磁体外周设置绕制线圈且绕制线圈固定在封装外壳上；本发明基于永磁材料或软磁材料设计磁性元件，利用其磁特性实现调频，以解决能量采集器与环境振动频率无法匹配的问题；调频旋钮、上盖板的组合机械结构设计能够实现精准连续调控器件谐振频率的目的，具有线性度高、调节范围宽、稳定性好的特点。
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公开(公告)号：CN111157761B
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202010003090.5
申请日：2020-01-02
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01P15/097 , G01P21/00
Abstract: 本发明公开了一种温度自补偿的面内双轴加速度传感器及温度补偿方法，包括质量块，质量块的周围呈中心对称均匀布置有多组谐振敏感元件，当面内任意方向、任意大小的加速度施加于器件时，质量块同时对多组谐振敏感元件施加应力，改变其本征频率，谐振频率分别由对应的实时频率读取电路读出。本发明相比于传统的差分式单轴加速度传感器，在测量精度、灵敏度、测试量程等方面都具有独特的优势。本发明提供的温度补偿方法，除了消除温度带来的系统误差之外，还可额外提供当前的温度值信息。
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公开(公告)号：CN107179046B
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201710231210.5
申请日：2017-04-10
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种基于谐振器同步振荡的频率检测方法及其倾角传感器，包括检测元件和同步元件，分别置于第一振荡电路和第二振荡电路中并形成两个自激振荡器，检测元件和同步元件通过平板电容静电耦合，微弱的同步电流得以穿过，影响并降低检测元件振荡器的相位噪声，大幅提升其频率稳定性，其固有频率可通过频率计数器读取。三个检测元件分别通过放大梁围绕一个六边形质量块均匀分布，质量块用于感受重力加速度并施加拉压力于放大梁上，放大梁放大并传递该力于检测元件，改变其自激振荡频率，形成同步自激振荡，通过检测三个同步自激振荡电路的振荡频率及其变化，反演出整个器件所受加速度大小及方向。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106525304B
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201611141574.6
申请日：2016-12-12
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01L3/04
Abstract: 一种线型微纳材料扭转性能测量用MEMS谐振式扭矩传感器，包括单晶硅基底、二氧化硅绝缘层和单晶硅结构层，单晶硅结构层包括两个“Z”字形微放大梁，其杠杆梁顶部与输入梁连接，杠杆梁底部与输出梁的一端连接，杠杆梁中下部通过支点梁与两个杠杆梁之间的第五锚点连接，输入梁通过连接梁固定于第四锚点上，两个相对的输入梁之间连接的键上安装有待测线型微纳材料，输出梁的另一端和双端固定谐振音叉连接，双端固定谐振音叉与第三锚点连接，双端固定谐振音叉的平板电容组固定于第一、第二锚点上，除锚点外的结构处于悬空状态；通过第一、第二、第三锚点上溅射的金属电极板，整个传感器被置于一个自激振荡电路中，本发明体积小、灵敏度高、测量范围大。
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公开(公告)号：CN106525304A
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201611141574.6
申请日：2016-12-12
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01L3/04
CPC classification number: G01L3/045
Abstract: 一种线型微纳材料扭转性能测量用MEMS谐振式扭矩传感器，包括单晶硅基底、二氧化硅绝缘层和单晶硅结构层，单晶硅结构层包括两个Z”字形微放大梁，其杠杆梁顶部与输入梁连接，杠杆梁底部与输出梁的一端连接，杠杆梁中下部通过支点梁与两个杠杆梁之间的第五锚点连接，输入梁通过连接梁固定于第四锚点上，两个相对的输入梁之间连接的键上安装有待测线型微纳材料，输出梁的另一端和双端固定谐振音叉连接，双端固定谐振音叉与第三锚点连接，双端固定谐振音叉的平板电容组固定于第一、第二锚点上，除锚点外的结构处于悬空状态；通过第一、第二、第三锚点上溅射的金属电极板，整个传感器被置于一个自激振荡电路中，本发明体积小、灵敏度高、测量范围大。
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公开(公告)号：CN105737811A
公开(公告)日：2016-07-06
申请号：CN201610244277.8
申请日：2016-04-19
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01C19/5733
CPC classification number: G01C19/5733
Abstract: 一种MEMS谐振式全量程倾角传感器，包括单晶硅基底，单晶硅基底上生长一层二氧化硅绝缘层，二氧化硅绝缘层上设有单晶硅结构层，单晶硅结构层的中心设有悬浮的多边形质量块，质量块通过至少三对微放大梁分别与双端固定谐振音叉的末端相连接，微放大梁、双端固定谐振音叉呈放射状均匀分布，双端固定谐振音叉的两侧设置有驱动端和检测端，双端固定谐振音叉与驱动端、检测端静电耦合，双端固定谐振音叉的顶端与电极相接，本发明利用微放大梁，有效增大器件的灵敏度，提高测量精度；采用均匀分布的双端固定谐振音叉，通过算法可以实现全量程的高精度测量。
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公开(公告)号：CN116165146A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310179837.6
申请日：2023-02-28
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种光声光谱式多气体MEMS微型气体传感器，包括封装管壳，封装管壳的空腔内分别设置有集成电路芯片、MEMS红外光源和MEMS压力传感器，集成电路芯片、MEMS红外光源和MEMS压力传感器之间电连接，集成电路芯片用于控制MEMS红外光源的工作状态，并读取MEMS压力传感器的输出信号，MEMS红外光源用于将电学信号转换为光学信号，MEMS压力传感器用于将声学信号转换为电学信号。本发明具有体积小、成本低、精度高、可靠性好等优势，可以实现多种气体的实时监测，具有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN111175540B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202010003092.4
申请日：2020-01-02
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01P15/097 , G01P15/08
Abstract: 本发明公开了一种基于单向电同步的超谐同步谐振式加速度计，MEMS谐振式加速度计的两个谐振传感模块对称设置在质量块模块的两侧，分别通过杠杆机构模块与质量块模块连接，MEMS谐振式加速度计将振动信号以电信号的形式引入至外部高频振荡器中并形成超谐同步。在同步带宽内，高频谐振器呈倍数地放大MEMS谐振式加速度计的频率偏移量。本发明解决了耦合振荡器之间的相互作用导致的标度因子下降的问题，充分发挥超谐同步效应对整机性能提升的优势。同时，当两个振荡器出现同步现象时，敏感梁振荡回路的噪声将得到大幅抑制，频率稳定性将得到大幅提升。从提升灵敏度、改善分辨率、降低噪声等多个方面同时优化谐振式加速度计的性能指标。
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