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公开(公告)号：CN103487648A
公开(公告)日：2014-01-01
申请号：CN201310441258.0
申请日：2013-09-25
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01R23/02
Abstract: 本发明提供了一种sigma-delta PLL频率测量电路及方法。该电路包括从输入端开始顺次设置的整形电路、鉴相器、环路滤波器、ADC和延迟环节，且延迟环节的输出端经过计数器反馈输入至鉴相器；测频方法为：整形电路将待测信号滤波、放大后，转为同频率的方波信号；鉴相器测量方波信号与计数器输出信号的过零点时间差，并输出面积与时间差成正比的脉冲电流信号；环路滤波器对鉴相器的输出电流进行积分和滤波后转为电压信号；ADC将环路滤波器输出的模拟电压转为数字信号；延迟环节对ADC输出的数字信号进行延迟，据此确定待测信号的频率；计数器产生时钟周期与延迟后数字信号成正比的计数器输出信号并输入鉴相器。本发明进行频率测量的抗噪能力强、分辨率高且易于实现。
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公开(公告)号：CN118032006A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410045106.7
申请日：2024-01-11
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01C25/00 , G01C19/5656
Abstract: 本发明提出了一种硅微机械陀螺正交耦合误差分离及结构误差辨识方法，包括：建立包括驱动梁宽不等、驱动梳齿间隙不均、驱动检测梳齿间隙不均和检测梳齿间隙不均的硅微陀螺耦合误差的模型，通过分别调节驱动梳齿直流偏置电压、驱动检测梳齿直流偏置电压和检测梳齿直流偏置电压测得正交耦合误差，对正交耦合误差与直流偏置电压的平方进行线性拟合，得到相应线性拟合系数，从而得到陀螺正常工作时三部分梳齿间隙不均引起的正交耦合误差，并计算出驱动梳齿间隙不均、驱动检测梳齿间隙不均和检测梳齿间隙不均；结合陀螺正常工作时的总正交耦合误差，去除三部分梳齿间隙不均引起的正交耦合误差，从而得到驱动梁宽不等引起的正交耦合误差和驱动梁宽不等。
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公开(公告)号：CN117387659A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311291988.7
申请日：2023-10-07
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种模态分离式MEMS陀螺仪频差自动调谐系统，激励信号发生模块将驱动检测电极产生的驱动检测电流转换为驱动电压并作用于驱动电极，实现驱动频率的提取、存储、及产生与其同频的正弦激励信号，使检测谐振器作受迫振动；频差自调谐模块通过激励信号的幅频响应表征检测谐振器受迫运动振幅，通过与可调基准值相作差后利用自动增益控制产生调谐电压，反馈于活动质量块电极上，利用静电负刚度效应进行频差调谐；将稳定后的调谐反馈电压存储在调谐电压发生模块，由时序控制单元控制产生固定的调谐反馈电压作用于活动质量块电极，并断开频差自调谐模块，完成频差自动调谐；克服了批制备下MEMS陀螺仪的频差离散性。
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公开(公告)号：CN114384405A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202111573227.1
申请日：2021-12-21
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01R31/3185
Abstract: 本发明公开了一种多速率可调节采样率频率测量ASIC芯片，包括：周期计数模块，用于将被测硅微谐振式加速度计的模拟振荡信号F同步到晶振提供的基准时钟clk，用基准时钟对同步后的模拟振荡信号进行计数后输出计数值N；非线性补偿模块，用于将计数值N转化为和频率的平方成正比的定点数M，然后和输入振荡信号F对齐，后输出对齐后的定点数Dout；任意采样率调节模块，用于调节输出定点数Dout的采样率，实现任意采样率的输出最终的定点值Dout3；数字接口模块，用于和上位机通信，包括配置寄存器和将数据输出到上位机。本发明能够实现硅微谐振式加速度计数字化输出，解决了硅微谐振式加速度计输出非线性的问题。
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公开(公告)号：CN112833869B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202110014421.X
申请日：2021-01-06
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01C19/5656
Abstract: 本发明公开了一种解耦型双质量硅微机械振动陀螺仪结构，用于测量垂直于基座水平的角速率测量仪器，由上层单晶硅、中间层单晶硅、下层单晶硅构成，上层单晶硅为布置有信号输入/出的引线的硅微陀螺仪封装盖板，中间层单晶硅片上制作的为陀螺仪机械结构，下层单晶硅为布置有固定基座的陀螺仪衬底，中间层单晶硅密封在由上层单晶硅和下层单晶硅形成的密闭空腔。本发明机械耦合误差小、机械灵敏度高、振动灵敏度低和温度灵敏度低，能实现驱动结构与检测结构运动解耦、大幅度振动和检测输出解耦。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112938889A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110137745.2
申请日：2021-02-01
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于图形化金锡焊的MEMS惯性传感器低应力封装结构及方法，所述的MEMS惯性器件包含：MEMS传感器芯片、粘接胶、过渡层、金锡焊以及封装管壳。MEMS传感器芯片通过粘接胶粘接在过渡层上，过渡层通过金锡焊焊接在封装管壳上。本发明通过在MEMS传感器芯片和封装管壳中间增加过渡层，将陶瓷管壳形变产生的应力集中在过渡层底部；并且通过金锡焊图形化，规避MEMS传感器芯片重要锚点，减少过渡层与封装管壳的接触面积，最终减小封装应力对MEMS惯性器件敏感结构的影响，达到提高MEMS惯性器件精度的目的。
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公开(公告)号：CN112938888A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110136443.3
申请日：2021-02-01
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种具有应力调节的MEMS传感器封装结构与方法，封装结构在MEMS传感器芯片衬底底部粘接有过渡片，过渡片底部镀有金层，金层图像关于MEMS传感器芯片结构中心对称；过渡片与管壳底部之间设有金锡焊层；芯片盖板上粘接有应力调节片，用于补偿MEMS工艺产生的残余应力，将MEMS传感器结构上的应力调节至合理值，使得MEMS传感器输出的温度系数在零附近，采用金锡焊工艺将过渡片粘接在管壳内，减小了封装应力对MEMS传感器敏感结构的影响。
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公开(公告)号：CN111190058A
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN202010088306.2
申请日：2020-02-12
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01R27/26 , G01R23/10 , G05B19/042
Abstract: 本发明公开了一种微谐振器固有频率与品质因数同步测量系统，通过FPGA控制电控开关的通断以进行测量。当开关第一输入端闭合时，谐振器驱动电极与AGC输出端相连，C/V接口检测电路和AGC构成闭环驱动电路，使谐振器工作在稳定的振幅；当开关第二输入端闭合时，谐振器驱动电极接地，驱动电路开环，谐振器振幅衰减，衰减过程中由比较器完成信号的采集；两个比较器正端与C/V接口检测电路输出端相连，负端设有不同的阈值电压，其作用是将检测信号转换为方波信号输入FPGA；FPGA根据方波信号计算输出固有频率与品质因数。本发明的特点在于仅通过比较器和FPGA即可完成固有频率和品质因数的同步读出，测试成本低且操作简单。
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公开(公告)号：CN109813341A
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201910142259.2
申请日：2019-02-26
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种硅微机械陀螺驱动力耦合误差在线自校准系统，包括驱动检测接口电路、检测接口电路、比较器限幅电路、驱动极性反转电路、差分放大器、ADC模数转换器、数字处理器；驱动检测接口电路和检测接口电路将陀螺电极产生的电流转换为驱动检测电压和检测电压，比较器限幅电路将驱动检测电压转换为幅值稳定的方波信号驱动谐振器稳幅振动，驱动极性反转电路用以周期性交替驱动力极性；驱动检测电压和检测电压经差分放大器和ADC模数转换器转换为数字信号后由数字处理器进行乘法解调、驱动极性反转、信息融合输出；经过驱动力耦合误差在线自校准后，硅微机械陀螺的零偏输出受应力和温度的影响显著降低，陀螺的长期稳定性得到改善。
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公开(公告)号：CN105699424B
公开(公告)日：2018-06-12
申请号：CN201610122108.7
申请日：2016-03-03
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种MEMS器件残余应力温度特性的测量方法，将MEMS器件的机械结构和双端固支音叉谐振器集成在同一个芯片上，利用双端固支音叉谐振器频率与其梁上的轴向应力具有相关性，通过测试不同温度下的双端固支音叉谐振器频率，得到不同温度下的残余应力，从而得到残余应力的温度特性。本发明测试方法简单，可实现MEMS工艺产生的残余应力温度特性的测量；可实现封装每道工艺所产生的残余应力温度特性的测量；残余应力温度特性测量过程中，不需要拆开封装结构，不会对MEMS器件造成损伤。
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