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公开(公告)号：CN102252668A
公开(公告)日：2011-11-23
申请号：CN201110170673.8
申请日：2011-06-23
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01C19/56
Abstract: 本发明涉及一种硅微角振动输出陀螺仪，由上、下两层构成，上层为制作在单晶硅片上的陀螺仪机械结构，下层为制作在玻璃衬底上的信号引线，上层机械结构由两个相同的子结构组成，这两个子结构左右对称布置，并通过质量块连接机构相互连接。同时两个子结构分别与横梁连接，该横梁通过水平扭杆与固定基座连接，固定基座安装在玻璃衬底上的固定基座键合点上，使上层的机械结构部分悬空在下层的玻璃衬底部分之上，下层玻璃衬底上布置信号引线以及键合点。本发明采用水平扭杆和横梁，使陀螺仪绕z轴转动，实现陀螺仪的敏感运动，实现了驱动方向与检测方向的运动解耦，并且减少了干扰模态的数目，降低了对加工精度的要求，提高了陀螺仪的灵敏度。
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公开(公告)号：CN101266259B
公开(公告)日：2010-12-08
申请号：CN200810025574.9
申请日：2008-05-08
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01P15/097
Abstract: 本发明公开了一种硅微谐振式加速度计，它由制作在单晶硅片上的加速度计结构的上层部分和制作在玻璃衬底上的信号线的下层部分所组成，加速度计上层机械结构由质量块、一对完全相同的谐振器和杠杠组成，谐振器上下对称布置在质量块的中间，谐振器的一端与固定基座连接，另一端通过杠杠与质量块连接，质量块通过四根折叠梁与其四角的固定基座连接，该固定基座安装在玻璃衬底上的固定基座键合点上，使上层的机械结构部分悬空在下层的玻璃衬底部分之上。本发明是一种具有灵敏度高、稳定性好和抗冲击能力强的硅微谐振式加速度计。
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公开(公告)号：CN101858927A
公开(公告)日：2010-10-13
申请号：CN201010186252.X
申请日：2010-05-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01P15/097
Abstract: 本发明公开了一种低应力硅微谐振式加速度计，加速度计结构制作在两层单晶硅上，在上层单晶硅片上制作加速度计机械结构，在机械结构的上表面淀积金属作为信号输入/输出线，下层单晶硅为加速度计的衬底，加速度计机械结构由质量块、上谐振器、下谐振器、两个上端一级杠杆放大机构、两个下端一级杠杆放大机构、中间应力释放框架、上端应力释放框架和下端应力释放框组成，上谐振器和下谐振器上下对称相邻位于质量块的中间，上谐振器的下端和下谐振器的上端通过中间应力释放框架与中间固定基座相连。本发明大大减小了加工残余应力和工作环境温度变化产生的热应力，提高了谐振器谐振频率的稳定性，且杠杆放大机构的放大倍数接近理想值。
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公开(公告)号：CN101135559A
公开(公告)日：2008-03-05
申请号：CN200710133223.5
申请日：2007-10-12
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01C19/56 , B81B7/02 , G01P9/04 , G01P15/097 , G01C21/18
Abstract: 本发明涉及一种双质量振动式硅微陀螺仪。该陀螺仪由上、下两层构成，上层为制作在单晶硅片上的陀螺仪机械结构，下层为制作在玻璃衬底上的信号引线，陀螺仪上层机械结构由一对完全相同的子结构组成，该两个子结构左右对称设置，并分别与横梁连接，该横梁通过两组扭杆与固定基座连接，该固定基座安装在玻璃衬底上的固定基座键合点上，使上层的机械结构部分悬空在下层的玻璃衬底部分之上。本发明两个子结构左右对称布置，为单质量块输出信号的两倍；采用两组支承梁将驱动部分与检测部分分开，实现了驱动方向与检测方向的运动解耦，从而减小误差信号；两个子结构的驱动运动和检测运动均为相向运动，形成梳齿差动电容检测，实现了敏感输出解耦，抑制了干扰信号。
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公开(公告)号：CN115236357B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202210779612.X
申请日：2022-07-04
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01P15/097 , B81B7/02
Abstract: 本发明公开了一种具有单锚点固支音叉谐振器的硅微谐振梁加速度计结构，加速度计结构设置在中层单晶硅片上，包括质量块、两个单锚点固支音叉谐振器、四个微杠杆放大机构、多个支撑梁和多个固定基座；两个谐振器对称布置在质量块中间，微杠杆放大机构位于两个谐振器之间；两个谐振器的一端通过连接结构与两个微杠杆的输出端相连，连接结构与固定基座相连，谐振器外侧的一端通过同一个连接结构与固定基座相连；微杠杆机构的支点端通过连接结构与固定基座相连，微杠杆机构的输入端与质量块相连，质量块通过支撑梁与固定基座相连，固定基座与上层和下层单晶硅的固定基座相连。本发明减小了残余应力和安装对加速度计输出的影响，降低了频率的温度系数。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118226081A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410277704.7
申请日：2024-03-12
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01P15/125 , G01P15/08
Abstract: 本发明公开了一种基于电阻尼调节的低温度灵敏度电容式加速度计结构，包括上层单晶硅、中间层单晶硅和下层单晶硅，中间层单晶硅片上制作的为硅微电容式加速度计机械结构，包括质量块、三折支撑梁、检测电容、阻尼调节电容和固定锚点；质量块通过多根三折梁与对称设置在质量块敏感方向上的固定基座相连，检测电容由布置在质量块上的活动检测梳齿和固定检测梳齿组成，梳齿的长度方向与加速度计敏感轴垂直，活动检测梳齿与固定检测梳齿交错布置；阻尼调节电容由布置在质量块的活动调节梳齿和固定调节梳齿组成，梳齿的长度方向与加速度计敏感轴平行，活动调节梳齿与固定调节梳齿构成变面积电容；本发明可实现阻尼系数的调节，并降低加速度计温度系数。
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公开(公告)号：CN117848385A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410028057.6
申请日：2024-01-08
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01C25/00 , G01C19/5656
Abstract: 本发明公开了一种可变偏压的MEMS陀螺模块化在片测试系统，包括：无源针卡，连接晶圆级MEMS陀螺的各组梳齿电极与质量块电极，并与有源测控模块相连；数据采集卡，通过时序控制，输出控制电平、白噪声激励信号、直流偏置电压信号，以控制开环阻容测试模块、Ring‑Down测试模块和闭环耦合误差测试模块的工作模式切换以及陀螺质量块电极与其他电极的压差，并采集陀螺输出的检测信号、驱动检测信号；上位机时序控制与数据处理系统，实时解算不同压差状态下的频率、品质因数、静电负刚度、静电阻尼，以及不同偏压状态下的耦合误差，提取其与偏置电压的相关性。本发明可适配于不同引脚定义的陀螺，提高MEMS陀螺的测试效率并实现应用性能的晶圆级预评估和等级筛选。
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公开(公告)号：CN117006935A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202310497981.4
申请日：2023-05-05
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01B7/14
Abstract: 本发明公开了一种工字型硅微机械陀螺梳齿间隙尺寸辨识方法，针对工字型MEMS陀螺中因MEMS加工工艺导致的梳齿间隙加工误差，利用梳齿电容静电负刚度对检测模态与检测同相模态的影响，通过调节待测梳齿两端直流电压，采用频率随电压平方的变化率来表征梳齿间隙。本发明提供的测试方法可以分别测量驱动梳齿、驱动检测梳齿及检测梳齿的间隙尺寸，同时是一种原位测试方法，可以应用于圆片级梳齿间隙尺寸的辨识。
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公开(公告)号：CN115615457A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202210934517.2
申请日：2022-08-04
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出了一种MEMS惯性系统的温度滞回误差分析方法，针对MEMS惯性器件温度滞回误差的两个来源，温度表征值与温度真值之间的温度差导致的温度延迟和惯性系统的安装和封装应力热迟滞效应，通过在惯性器件内集成温度传感器，比较不同安装状态下惯性系统输出与温度的关系，对系统各个组成部分及安装环节对温度滞回误差的影响进行分离，排除由于温度表征点和MEMS惯性传感器芯片存在物理距离造成的热传递延迟现象，能够准确定位温度滞回误差的来源。
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公开(公告)号：CN113899353A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202010557102.9
申请日：2020-06-18
IPC: G01C19/5607
Abstract: 本申请实施例提供一种陀螺仪和电子设备，电子设备可以包括手机、电脑、手持计算机、对讲机、可穿戴设备、虚拟现实设备、蓝牙音响/耳机、或车载前装等拍摄的移动或固定终端，通过陀螺仪包括衬底，第一外框架以及分别与第一外框架相连的驱动结构和检测结构，驱动结构位于第一外框架内，包括相对于第一外框架的中心轴对称的两部分，检测结构包括位于第一外框架两侧的两部分，驱动结构和检测结构均与衬底相连。这样，该陀螺仪的驱动结构的力臂和力矩误差较小，降低了陀螺仪的输出误差，提高了陀螺仪的灵敏度，同时还提高了陀螺仪的振动性能和适应性能。
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