公开(公告)号：CN104931034B

公开(公告)日：2017-07-14

申请号：CN201510334592.5

申请日：2015-06-16

Applicant: 中北大学

Inventor： 曹慧亮 ,  刘俊 ,  石云波 ,  申冲 ,  秦丽 ,  唐军 ,  李杰 ,  张晓明 ,  马宗敏 ,  鲍爱达

IPC: G01C19/5776

Abstract: 本发明涉及微机械陀螺仪，具体是一种基于偶极子补偿法的微机械陀螺仪带宽拓展方法。本发明解决了微机械陀螺仪无法兼顾机械灵敏度和带宽的问题。基于偶极子补偿法的微机械陀螺仪带宽拓展方法，该方法是采用如下步骤实现的：1)以扫频的方式确定微机械陀螺仪驱动模态和检测模态的谐振角频率；2)根据微机械陀螺仪驱动模态和检测模态扫频测试的结果，计算得出微机械陀螺仪驱动模态和检测模态的品质因数；3)在微机械陀螺仪的检测回路中增设偶极子补偿控制器；所述偶极子补偿控制器包括零极点发生环节、比例环节。本发明适用于微机械陀螺仪。

公开(公告)号：CN106523533A

公开(公告)日：2017-03-22

申请号：CN201611178545.7

申请日：2016-12-19

Applicant: 中北大学

Inventor： 刘俊 ,  李杰 ,  张晓明 ,  申冲 ,  张樨 ,  王一焕 ,  杜思远 ,  郑涛

IPC: F16C35/06 ,  F16C35/02

CPC classification number: F16C35/06 ,  F16C35/02

Abstract: 本发明涉及被动式半捷联惯性测量系统中的轴承连接结构，具体是一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构。本发明解决了现有被动式半捷联惯性测量系统中的轴承连接结构在高过载、高旋转环境下容易出现摩擦力矩增大以及抗过载能力差的问题。一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，包括轴承外支架、轴承内支架、大轴承、小轴承、大防松垫圈、大压螺、中防松垫圈、中压螺、小防松垫圈、小压螺；轴承内支架嵌设于轴承外支架的内腔，且轴承内支架的轴线与轴承外支架的轴线重合；轴承内支架与轴承外支架之间留设有环形间隙；大轴承嵌设于环形间隙内；小轴承嵌设于轴承内支架的内腔。本发明适用于被动式半捷联惯性测量系统。

公开(公告)号：CN106441262A

公开(公告)日：2017-02-22

申请号：CN201610541113.1

申请日：2016-07-11

Applicant: 中北大学

Inventor： 马宗敏 ,  刘俊 ,  秦丽 ,  石云波 ,  张晓明 ,  曹慧亮 ,  赵敏 ,  王芳 ,  张少文

IPC: G01C19/62

CPC classification number: G01C19/62

Abstract: 本发明为一种非交换量子几何相位NV色心陀螺，包括角速率敏感单元（3），所述角速率敏感单元包括屏蔽箱外壳（303），所述屏蔽箱外壳上开设激光入射口（305），所述屏蔽箱外壳内通过线圈底座（308）安装三轴亥姆霍兹线圈（307）；所述三轴亥姆霍兹线圈内通过金刚石支架（309）安装含有集群NV色心的金刚石（302），所述金刚石支架上安装微波-射频天线（301），所述金刚石支架上位于金刚石四周安装光电二极管（311）。应用原子激发、量子调控等前沿技术，在激光、外加磁场、微波和射频的作用下对NV色心能级进行调控，利用锁频技术检测频率跃迁并用荧光数量布居变化进行收集和读取，研制高性能的非交换量子几何相位NV色心陀螺。

公开(公告)号：CN105403526A

公开(公告)日：2016-03-16

申请号：CN201511006145.3

申请日：2015-12-29

Applicant: 中北大学

Inventor： 马宗敏 ,  刘俊 ,  石云波 ,  唐军 ,  张晓明 ,  谢艳娜 ,  王生毅 ,  王芳 ,  赵敏

IPC: G01N21/31 ,  B82Y30/00

CPC classification number: G01N21/3103 ,  B82Y30/00 ,  G01N27/27 ,  G01N27/447

Abstract: 本发明涉及重金属离子检测技术，具体是一种用于重金属离子检测的高灵敏度TiO2纳米传感器。本发明解决了现有重金属离子检测方法仪器价格昂贵、试剂准备繁琐、检测过程复杂、检测结果易受外界环境影响的问题。一种用于重金属离子检测的高灵敏度TiO2纳米传感器，包括微流体槽、TiO2纳米敏感单元、输入电极、输出电极、封装外壳；其中，微流体槽的侧面分别贯通开设有微流体槽入口和微流体槽出口，且微流体槽入口和微流体槽出口相互正对；TiO2纳米敏感单元的数目为十二个；十二个TiO2纳米敏感单元均固定于微流体槽的内底面，且十二个TiO2纳米敏感单元呈矩形阵列排布。本发明适用于重金属离子检测。

公开(公告)号：CN103075930B

公开(公告)日：2014-09-24

申请号：CN201210573065.6

申请日：2012-12-25

Applicant: 中北大学

Inventor： 张晓明 ,  刘俊 ,  李杰 ,  石云波 ,  唐军 ,  龙达峰 ,  赵鑫炉 ,  白渚铨 ,  王宇

IPC: G01C21/00 ,  F42B35/02

Abstract: 本发明涉及高速旋转弹体炮口初始姿态测量技术，具体是一种基于三轴MEMS加速度计和两个非正交布阵MEMS陀螺仪的高速旋转弹体炮口初始姿态测量方法，解决了高旋弹体轴向高过载、大角速度的高精度测量问题。一种适用于高速旋转弹体炮口初始姿态的测量方法，包括如下步骤：建立火炮发射坐标系为参考坐标系，弹体在炮筒内的发射点设为参考坐标系的原点，炮筒置于参考坐标系的XnOYn平面内；建立弹体坐标系，其中弹心设为弹体坐标系的原点，轴沿弹体轴向方向；则弹体从发射到炮口整个过程中，弹体的偏航角为零、俯仰角不变。本发明设计合理，利用两个高精度、小量程的陀螺仪解决了弹体弹轴角速率测量时量程与精度矛盾的测量难题。

公开(公告)号：CN102928621B

公开(公告)日：2014-06-18

申请号：CN201210402139.X

申请日：2012-10-22

Applicant: 中北大学

Inventor： 石云波 ,  刘俊 ,  唐军 ,  马喜宏 ,  郭涛 ,  杨卫 ,  李杰 ,  张晓明 ,  周智君 ,  潘龙丽 ,  钱爰颖

IPC: G01P15/00

Abstract: 本发明涉及传感器封装技术，具体是一种高量程加速度传感器封装中的平面互连结构及方法。本发明解决了现有传感器封装技术易导致传感器在恶劣应用环境中失效的问题。一种高量程加速度传感器封装中的平面互连结构包括U形匹配电路板、矩形传感器芯片、矩形封装管壳、以及矩形基板；U形匹配电路板的下表面、矩形传感器芯片的下表面均与矩形基板的上表面贴附固定；U形匹配电路板的下表面与矩形基板的上表面之间、矩形传感器芯片的下表面与矩形基板的上表面之间均灌注有贴片胶层；矩形传感器芯片的外侧壁与U形匹配电路板的内侧壁贴附固定。本发明适用于各种传感器的封装，尤其适用于高量程加速度传感器的封装。

公开(公告)号：CN102536207B

公开(公告)日：2014-03-26

申请号：CN201110454317.9

申请日：2011-12-30

Applicant: 中北大学

Inventor： 张晓明 ,  龙达峰 ,  李杰 ,  刘俊 ,  崔星 ,  刘喆 ,  黄建林 ,  尚剑宇 ,  范玉宝 ,  李永慧

IPC: E21B47/022

Abstract: 本发明涉及陀螺测斜仪姿态提取技术，具体是一种适用于小角度井斜角测量的陀螺测斜仪姿态测量解算方法。本发明解决了现有陀螺测斜仪在小井斜角测量时因姿态提取方法导致方位角和横滚角测量精度差的问题。适用于小角度井斜角测量的陀螺测斜仪姿态测量解算方法，该方法是采用如下步骤实现的：1）组成陀螺测斜仪；2）求取姿态变换矩阵；3）提取俯仰角；4）若俯仰角是小角度井斜角，解算出横滚角；5）若俯仰角是大角度井斜角，则按大井斜状态完成解算。本发明所述的适用于小角度井斜角测量的陀螺测斜仪姿态测量解算方法彻底解决了现有陀螺测斜仪在小井斜角测量时因姿态提取方法导致方位角和横滚角测量精度差的问题。

公开(公告)号：CN102608912B

公开(公告)日：2013-09-18

申请号：CN201210078220.7

申请日：2012-03-23

Applicant: 中北大学

Inventor： 李杰 ,  张樨 ,  刘俊 ,  张晓明 ,  刘喆 ,  石云波 ,  唐军 ,  郭涛 ,  鲍爱达 ,  杨卫 ,  秦丽 ,  马喜宏 ,  崔星 ,  赵诣

IPC: G05B11/42 ,  G01C21/18

Abstract: 本发明涉及惯性导航控制技术，具体是一种主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的精确控制方法。本发明解决了目前尚无一种能够有效提高主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的控制品质的方法的问题。主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的精确控制方法，该方法是采用如下步骤实现的：a.采用大量程陀螺、小量程陀螺、高速模拟-数字转化采集电路构成转速复合测量-转速误差补偿系统；b.采用两个高精度加速度计构成陀螺g值敏感性补偿系统；c.采用逐次逼近PID整定方法对驱动系统的PID控制器进行参数整定；d.采用伺服电机与高精度编码器构成高动态响应驱动电机执行系统。本发明适用于高转速、小体积飞行器的姿态、轨迹测量。

公开(公告)号：CN102539815B

公开(公告)日：2013-08-28

申请号：CN201210040496.6

申请日：2012-02-22

Applicant: 中北大学

Inventor： 石云波 ,  唐军 ,  刘俊 ,  李杰 ,  张晓明 ,  刘尧 ,  郭浩 ,  温焕飞

IPC: G01P3/44

Abstract: 本发明涉及仿生角速度传感器，具体是一种基于蜜蜂平衡棒的仿生三维角速度传感器。本发明解决了现有仿生角速度传感器体积大、检测维数单一、不便集成的问题。基于蜜蜂平衡棒的仿生三维角速度传感器，包括由有机玻璃制成且上下底面为等腰三角形的三棱柱支架，三棱柱支架边长相等的两侧面上均粘结有平衡棒结构；平衡棒结构包括空心框体、位于水平方向上的两个检测梁、以及位于垂直方向上的两个前宽后窄的驱动梁；在两个驱动梁上靠近空心框体的部分均依次生长有压电膜层和Si3N4绝缘层；两个检测梁上均固定有阻值为2-3kΩ的P型压阻条。本发明所述的三维角速度传感器体积小、功耗低，实现了三维角速度的检测，可广泛适用于三维角速度的检测。

公开(公告)号：CN103063870A

公开(公告)日：2013-04-24

申请号：CN201210575706.1

申请日：2012-12-25

Applicant: 中北大学

Inventor： 张晓明 ,  李杰 ,  刘俊 ,  石云波 ,  唐军 ,  范建英 ,  龙达峰 ,  白渚铨 ,  赵鑫炉 ,  王宇

IPC: G01P7/00

Abstract: 本发明涉及常规弹药炮口初始速度测量技术，具体是一种基于两加速度计倾斜配置的弹体炮口初始速度测量方法，解决了现有的弹体炮口初始速度测量方法存在的测量结果误差大等问题。一种弹体炮口初始速度测量方法，包括如下步骤：（Ⅰ）建立弹体直角坐标系O-XbYb，其中弹心设为弹体直角坐标系的原点，OXb轴沿弹体轴线方向；（Ⅱ）采用两加速度计Ay、Ad和相应的电子线路组成弹体炮口初始速度测量系统，安装方式如下：加速度计Ay安装在OYb轴、且其敏感方向与OYb轴一致；加速度计Ad安装在ODb轴、且其敏感方向与ODb轴一致，所述ODb轴在XbOYb平面内、且与OYb轴的夹角为θ角；所述θ角大小由加速度计Ay、Ad的量程及设定的弹体轴向加速度的量程具体确定。本发明设计合理，测量结果准确可靠。