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公开(公告)号：CN110082564B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN201910462371.4
申请日：2019-05-30
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/105 , G01P21/00
Abstract: 本发明公开了基于反馈电容力矩器的隧道磁阻式加速度计闭环控制电路。包括隧道磁阻式加速度计结构、隧道磁阻传感器模块、仪表放大电路、解调滤波电路、PID控制电路、反馈力施加电路、加速度信号。隧道磁阻式加速度计具有灵敏度高、噪声性能好的优点；隧道磁阻传感器模块采用推挽式桥结构，可增大隧道磁阻传感器的检测灵敏度，抑制信号中的共模干扰；同时隧道磁阻传感器模块采用交流调制的工作方式，可消除空间中磁场的干扰；利用PID控制电路，进行误差信号的跟踪，直至误差信号消失，可快速的实现闭环系统的校正；采用差动电容力矩器实现反馈力校正，可将惯性质量块约束在中心位置附近，实现隧道磁阻式加速度计的闭环控制，增大系统的稳定性。
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公开(公告)号：CN110261640A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910565537.5
申请日：2019-06-27
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提出一种基于隧道磁阻效应的MEMS微流速传感器主要包括圆柱型硅毛发体、第一隧道磁阻传感器、第二隧道磁阻传感器、绝缘层和底层基座组成；其中，绝缘层位于底层基座的正上方，圆柱型硅毛发体安装在绝缘层的中心位置，第一隧道磁阻传感器和第二隧道磁阻传感器安装在绝缘层的两侧并关于圆柱型硅毛发体对称分布，圆柱型硅毛发体的顶部包含刻蚀的电磁激励线圈用于产生磁场。采用高灵敏度的隧道磁阻效应进行流速信号检测，具有饱和磁场低、工作磁场小、灵敏度高、温度系数小、测量带宽大等优点，同时提出的基于隧道磁阻效应的MEMS微流速传感器具有结构简单、体积小、灵敏度高、测量精度高等优点。
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公开(公告)号：CN109142785A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811049089.5
申请日：2018-09-10
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/08 , G01P15/105 , G01P15/13
CPC classification number: G01P15/0894 , G01P15/105 , G01P15/131
Abstract: 本发明提供如了一种基于3D打印的水平轴敏感的隧道磁阻加速度计装置，包括：顶部隧道磁阻传感元件结构、中部敏感部件结构、底部隧道磁阻传感元件结构，中部敏感部件结构为3D打印而成；中部结构通过3D立体支撑梁支撑在基座之上，分别位于中部结构的上下两侧，且关于中部结构上下对称布置。本发明采用3D打印代替硅微加工工艺，尺寸精确、加工便捷；敏感部件采用3D立体支撑梁，在测量上具有可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强等优点，支撑梁和质量块都使用尼龙材料进行3D打印而来，其在水平方向有较好的位移能力，同时在垂直方向有更好的抑制能力；立体支撑梁采用双层“U型”梁相反布置，能有效增强敏感部件的稳定性，提高装置的可靠性。
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公开(公告)号：CN107807255A
公开(公告)日：2018-03-16
申请号：CN201710975734.5
申请日：2017-10-19
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/08
Abstract: 本发明公开了一种基于微型液压放大的隧道磁阻式加速度计装置，包括顶层加速度转换结构、中间层液压放大结构和底层信号敏感结构，顶层加速度转换结构包括质量块、质量块基板；中间层液压放大结构包括屏蔽膜、液压放大器、液压放大结构体；底层信号敏感结构包括隧道磁阻励磁结构、第一隧道磁阻传感器、第二隧道磁阻传感器、间距调整电极、绝缘层、基座。本发明的基于微型液压放大的隧道磁阻式加速度计装置，基于微型液压放大和间隙改变磁场强度的隧道磁阻式加速度计首次在加速度计上集成微型液压放大器，既保证上部质量块可以获得较大的运动角度(大量程)，又通过液压放大器放大位移，具有结构简单、灵敏度高、测量精度高等优点。
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公开(公告)号：CN106645797A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201610942129.3
申请日：2016-10-26
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/12
CPC classification number: G01P15/12
Abstract: 本发明公开了一种基于间隙改变的隧道磁阻效应加速度计装置，包括顶层结构、底层结构、第一锚点和第二锚点，顶层结构通过分别设置在底层结构两端的第一锚点和第二锚点支撑在底层结构上。本发明采用高灵敏度的隧道磁阻效应进行加速度信号检测，具有饱和磁场低、工作磁场小、灵敏度高、温度系数小，测量带宽大等优点，提出隧道磁阻效应加速度计结构方案简单、紧凑、体积较小、灵敏度高、测量精度高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109142786B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201811148682.5
申请日：2018-09-29
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/08 , G01P15/105 , G01P15/13
Abstract: 本发明公开了一种基于扭摆式结构的隧道磁阻式微加速度计装置，该加速度计装置主要由顶层隧道磁阻传感器元件检测结构、中间层硅微机械结构、底层布有电极的玻璃衬底结构构成。顶层结构和中间层结构通过锚点键合在底层结构之上,从而构成统一整体。中间层外部质量块在外界输入加速度的作用下运动，带动内部质量块和磁片的扭摆。通过顶层隧道磁阻传感器检测磁片形成磁场的变化反应外界输入加速度的变化。本发明提出的隧道磁阻微加速度计装置结构简单、易于加工，具有线性度好、灵敏度高、检测精度高、测量量程宽等诸多优点。
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公开(公告)号：CN109142784B
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN201811049038.2
申请日：2018-09-10
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/08 , G01P15/105 , G01P15/13
Abstract: 本发明提供了一种基于杠杆机构的差动质量块式隧道磁阻微加速度计装置，包括上层隧道磁阻传感元件结构、中层硅微传感器结构、下层布有电极引线的玻璃衬底结构；上层结构和中层结构分别通过两组锚点键合在下层结构上。本发明结合了MEMS技术与量子力学中的隧道磁阻效应，结构合理简单、易于加工、体积小、测量精度高、灵敏度高；利用磁场强度改变实现隧道磁阻效应，通过磁片位移使隧道磁阻元件周围磁场强度变化，线性度好、性能优；采用杠杆机构连接质量块与外部框架，当有加速度信号输入时，质量块与外部框架形成差动；两个隧道磁阻敏感元件反向对称布置，输出值反向偏离初始值，实现差分检测，有效抑制干扰引起的共模误差、增强装置可靠性。
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公开(公告)号：CN109142786A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811148682.5
申请日：2018-09-29
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/08 , G01P15/105 , G01P15/13
CPC classification number: G01P15/08 , G01P15/0894 , G01P15/105 , G01P15/131 , G01P2015/0862
Abstract: 本发明公开了一种基于扭摆式结构的隧道磁阻式微加速度计装置，该加速度计装置主要由顶层隧道磁阻传感器元件检测结构、中间层硅微机械结构、底层布有电极的玻璃衬底结构构成。顶层结构和中间层结构通过锚点键合在底层结构之上,从而构成统一整体。中间层外部质量块在外界输入加速度的作用下运动，带动内部质量块和磁片的扭摆。通过顶层隧道磁阻传感器检测磁片形成磁场的变化反应外界输入加速度的变化。本发明提出的隧道磁阻微加速度计装置结构简单、易于加工，具有线性度好、灵敏度高、检测精度高、测量量程宽等诸多优点。
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公开(公告)号：CN108225295A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201711308363.1
申请日：2017-12-11
Applicant: 东南大学
IPC: G01C19/5621
CPC classification number: G01C19/5621
Abstract: 本发明公开了一种基于音叉驱动效应的三轴微陀螺仪，包括上层陀螺仪结构和下层玻璃衬底，上层陀螺仪结构由左机械结构、右机械结构、中间机械结构、上横梁、下横梁、短梁以及锚点组成，中间机械结构中设计了基于音叉驱动的转向机构，通过对左、右机械结构的X轴单一方向驱动，实现其X轴的简谐驱动和中间机械结构敏感质量Y轴的简谐驱动，保证了不同轴之间驱动频率的一致性。当外界有角速度输入时，敏感质量受到科里奥利力而产生位移。本发明采用双敏感质量设计和变间距式电容差分检测，能够抑制温度，结构应力，加速度等共模干扰；本发明结构对称布置，稳定性好，抗干扰能力强。
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公开(公告)号：CN106597839A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201611120617.2
申请日：2016-12-08
Applicant: 东南大学
CPC classification number: G05B11/42 , G01C25/005
Abstract: 本发明提供一种基于负刚度效应的MEMS陀螺自动模态匹配控制装置，采用了外部校准信号输入，并以此获得所需的模态匹配控制量。外部校准信号由两组频率不同的正弦信号a和b叠加而成，一组频率高于驱动模态的中心频率，一组低于驱动模态的中心频率，且二者与驱动模态的中心频率的频差相等，以此来实现自动模态匹配，而不需要额外的参考量。该装置抑制了在模态匹配过程的信号耦合和干扰。使用两路与驱动信号同频差的校准信号，PI控制器参考信号设置为0即可，不需要开环寻找参考点。该装置中，校准信号以力反馈的形式加载在检测机构上，将检测机构置于反馈回路中，充分发挥检测模态的幅频特性，使得校准信号的经过检测机构的输出幅度较大。
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