公开(公告)号：CN107655465B

公开(公告)日：2020-08-14

申请号：CN201710747280.6

申请日：2017-08-28

Applicant: 东南大学

Inventor： 杨波 ,  陆城富 ,  王斌龙 ,  郭鑫 ,  胡迪

IPC: G01C19/5621 ,  G01P5/00 ,  G01P15/097

Abstract: 本发明公开了一种基于两级杠杆放大原理的谐振式仿生毛发流速、加速度微传感器，包括上层毛发结构，中层硅微传感器结构和下层玻璃衬底。本发明上层毛发采用微加工工艺直接加工或者采用微组装工艺粘合在中层硅微传感器结构上；中层硅微传感器结构通过锚点键合在下层玻璃衬底上；下层玻璃衬底设有键合点、电极和信号引线。中层硅微传感器结构包含两级杠杆力放大机构，当有X轴方向外界流速或加速度输入时，外界流速作用于毛发所产生的拖曳力或加速度产生的惯性力经过放大，分别反相作用在两个双端固定音叉谐振器上，从而实现信号差分检测，且输出信号为频率数字信号，有利于电路的数字化。本发明结构对称布置，测量精度高，抗干扰能力强，性能可靠。

公开(公告)号：CN107807255B

公开(公告)日：2020-02-18

申请号：CN201710975734.5

申请日：2017-10-19

Applicant: 东南大学

Inventor： 杨波 ,  王斌龙 ,  李成 ,  高小勇 ,  冯雨

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。

公开(公告)号：CN109142784A

公开(公告)日：2019-01-04

申请号：CN201811049038.2

申请日：2018-09-10

Applicant: 东南大学

Inventor： 杨波 ,  李成 ,  高小勇 ,  王斌龙

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。

公开(公告)号：CN107255737A

公开(公告)日：2017-10-17

申请号：CN201710353163.1

申请日：2017-05-18

Applicant: 东南大学

Inventor： 杨波 ,  王斌龙 ,  陆城富

IPC: G01P15/12

Abstract: 本发明公开了一种基于磁场方向改变的隧道磁阻式加速度计装置及其测量方法，不仅装置体积小易加工，测量灵敏度和精度也有了显著提高。其中装置包括顶层结构、底层结构、中间层结构以及四个锚点，四个锚点设置在底层结构四角上，并连接于顶层结构和底层结构之间，中间层结构通过四个锚点支撑在底层结构与顶层结构之间。本发明能够产生磁场垂直于隧道磁阻传感器且励磁结构的厚度更大可实现更强的局部磁场，从而实现更高灵敏度的隧道磁阻效应；同时由于采用四根挠性挠性杆支撑梁连接质量块与锚点，在杠杆作用下，灵敏度和测量精度得到了显著提高；同时本加速度计结构简单、体积小、易于加工；具有磁场强度可控、灵敏度可调等优点。

公开(公告)号：CN210572369U

公开(公告)日：2020-05-19

申请号：CN201920979954.X

申请日：2019-06-27

Applicant: 东南大学

Inventor： 杨波 ,  梁卓玥 ,  张婷 ,  王斌龙

IPC: G01P5/08 ,  B81B3/00

Abstract: 本实用新型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。

公开(公告)号：CN210323082U

公开(公告)日：2020-04-14

申请号：CN201920799916.6

申请日：2019-05-30

Applicant: 东南大学

Inventor： 杨波 ,  张婷 ,  梁卓玥 ,  王斌龙

IPC: G01P15/105 ,  G01P21/00

Abstract: 本实用新型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。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

公开(公告)号：CN206132803U

公开(公告)日：2017-04-26

申请号：CN201621166335.1

申请日：2016-10-26

Applicant: 东南大学

Inventor： 杨波 ,  王斌龙 ,  陆城富 ,  汪秋华 ,  吴磊 ,  胡迪

IPC: G01P15/12

Abstract: 本实用新型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。本实用新型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。