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公开(公告)号：CN114323406A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111668359.2
申请日：2021-12-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01L9/04
Abstract: 本发明公开了基于倒装技术的压力传感器芯片、封装结构与制备方法，适用于爆炸冲击波压力场高动态测量。本发明压力传感器芯片包括压力敏感芯片与转接板，其中压力敏感芯片采用压阻式原理，设置有感受外界压力变化的岛膜结构，通过将应力敏感梁、敏感电阻与背腔布置在非承压面，保证压力敏感面为平面，同时传感器整体采用齐平式封装的结构，保证与压力介质接触面为平面，避免传统倒装压力芯片在风动压测量过程中，压力介质须绕射芯片背腔到达压力敏感面，从而造成传感器动态测量精度低、频率响应不足的问题。而转接板采用硅通孔或玻璃通孔的方式，实现电信号的无引线传输，避免了常规金丝引线引起的断裂与短路状况，提升传感器的工作可靠性。
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公开(公告)号：CN114323396A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111595513.8
申请日：2021-12-23
Abstract: 一种MEMS电容式六轴力传感器芯片及其制备工艺，芯片包括由上向下设置的高阻硅器件层、低阻硅器件层和玻璃器件层，通过硅‑硅键合和硅‑玻键合形成一种三明治结构；高阻硅器件层包括第一中心刚体和载荷传递结构；低阻硅器件层包括第二中心刚体，第二中心刚体四周和电极形成梳齿电容，第二中心刚体一方面与第一中心刚体键合为一体，另一方面作为梳齿电容动极板的公共电极；玻璃器件层包括玻璃基底，以及玻璃基底上的平板电容极板、外部焊盘、内部焊盘、金属引线等金属层结构；制备工艺包括硅器件层的加工工艺、玻璃器件层的加工工艺、硅‑玻键合工艺和划片；本发明实现六轴力或力矩的解耦输出，具有量程大、灵敏度高、串扰误差小、微型化等优点。
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公开(公告)号：CN114323395A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111595510.4
申请日：2021-12-23
Abstract: 一种基于SOI工艺的MEMS六轴力传感器芯片及其制备方法，芯片由SOI器件层和玻璃器件层键合组成；SOI器件层包括顶层硅结构、埋氧层结构和衬底层硅结构；顶层硅结构包括第一中心质量块，第一中心质量块通过蟹腿型梁和顶层边框连接，顶层边框和中心质量块之间设有梳齿电容；埋氧层结构包括释放区和非释放区；衬底层硅结构包括第二中心质量块，第二中心质量块通过T型梁和衬底层边框连接，第二中心质量块中部设有安装腔体，外部的载荷传递立柱安装于安装腔体当中，将力/力矩传递到第二中心质量块；本发明实现六轴力的解耦检测，易于电路集成；以SOI晶圆和玻璃圆片为基础，结合光刻、浅刻蚀等工艺实现芯片的制备，工艺简单，易于批量制造。
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公开(公告)号：CN114279613A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111592764.0
申请日：2021-12-23
Abstract: 一种基于电容检测原理的MEMS六轴力传感器芯片及其制备方法，芯片由载荷传递层、绝缘层、梳齿电容层和玻璃层由上向下组合而成，层间通过硅‑玻阳极键合和硅‑硅键合连接为一个整体；载荷传递层包括载荷传递层固定区和通过T型梁连接的载荷传递层中心刚体；绝缘层包括绝缘层固定区和其内部的可移动区；梳齿电容层包括梳齿动极板电极、梳齿电容、梳齿电容层中心刚体、梳齿定极板电极、Z型导电支撑梁和隔离沟道；玻璃层包括玻璃腔体、以及制备在玻璃腔体上的平板电容极板、内部电极焊盘、金属引线和外部焊盘；本发明芯片在工作时，能够检测六个方向上的力和力矩，具有量程大、灵敏度高、交叉轴灵敏度小和体积小等特点。
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公开(公告)号：CN110371921B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN201910644481.2
申请日：2019-07-17
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种面内双轴压阻加速度传感器芯片及其制备方法，芯片采用SOI硅片制成，包括芯片外框架，芯片外框架每一侧中部设有固定岛，支撑梁为“L”型结构，其较长段的一端通过固定岛固定于芯片外框架，另外较短段依次与延伸梁和质量块相连，敏感压阻微梁设置于延伸梁末端与固定岛之间的间隙处；所有八个质量块通过铰链梁连接处正方形；敏感压阻微梁上的压敏电阻通过金属引线和焊盘连接构成惠斯通全桥电路；延伸梁作为连接敏感压阻微梁和支撑梁与质量块的中间结构，将质量块运动状态的改变传递给敏感压阻微梁；本发明将支撑元件与敏感元件进行了分离，提高了压阻式加速度传感器的动态性能和适用范围，制备方法简单，可靠性高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114244056A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111583234.X
申请日：2021-12-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了用于人体运动能量收集的能量收集器及装置及方法，能量收集器包括弹性基底、电磁发电机、压电发电机和摩擦发电机，弹性基底的形状为环形；电磁发电机的第一载体封装盒和第二载体封装盒分别设置于弹性基底内表面且上下正对，并分别设有磁铁和带铁芯线圈，磁铁和带铁芯线圈相对设置；摩擦发电机的电极层设置于第一载体封装盒的下表面，介电层设置于电极层的下表面，金属层设置于第二载体封装盒的上表面，金属层与介电层之间具有空隙；压电发电机的第一压电单晶片和第二压电单晶片分别对称设置于弹性基底左右两侧的内壁。本发明将电磁式、压电式和摩擦电结合来收集人体产生的能量。三种发电机优势互补，提高了能量收集器的工作效率。
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公开(公告)号：CN114136853A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111417613.1
申请日：2021-11-25
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01N15/06
Abstract: 本发明公开了一种检测空气中活泼金属氧化物浓度的传感器和方法，所述传感器包括依次连通的第一反应室、第一检测室、第二反应室和第二检测室，所述第一反应室上设置有进气口，所述第一反应室中设置有一氧化碳热催化氧化剂，所述第一检测室中设置有第一二氧化碳敏感薄膜，所述第二反应室中设置有吸水层，所述第二检测室中设置有第二二氧化碳敏感薄膜。利用活泼金属氧化物颗粒在水蒸气环境下易与二氧化碳发生反应，通过检测反应前后二氧化碳浓度差间接反应出活泼金属氧化物颗粒的浓度。
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公开(公告)号：CN113768491A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111051202.5
申请日：2021-09-08
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于惯性测量单元的呼吸深度与呼吸频率测量装置和方法，包括用于提供相对参考系的外壳、作为胸部呼吸深度与呼吸频率测量装置的内壳以及第一、第二惯性测量单元。首先通过内外壳以及弹簧连接，为胸部的运动提供了相对参考，再次采用相同的惯性测量单元以及相同的加速度信号处理算法，得到人体呼吸深度与呼吸频率，使得本装置可以避免测量呼吸时由于人体运动产生的干扰，从而获得了一种可实现人体呼吸深度与呼吸频率实时高精度测量的装备和方法，解决了目前呼吸频率监测缺乏实时性且精度受人体运动状态影响较大，而呼吸深度缺乏测量装备和方法的问题。
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公开(公告)号：CN113526452A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110694517.5
申请日：2021-06-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种碳化硅MEMS温压复合式传感器芯片及其制备方法，传感器芯片包括外围压力测量单元和中心温度测量单元；压力测量单元由带凸起岛的碳化硅基底，背面刻蚀有圆形背腔形成压力敏感膜片，凸起岛和压力敏感膜片构成了膜岛结构，在凸起岛之外，压力敏感膜片之内，沿着压力敏感膜片根部圆周对称布置四个压阻条；温度测量单元包括基底凸起岛以及布置在其上的薄膜热电偶；当压力作用在芯片上时，压力测量单元通过半导体压阻效应及惠斯通电桥将压力转变成电信号输出，同时温度测量单元通过金属薄膜热电偶塞贝克效应将温度转换成热电势输出，以此完成高温下压力和温度的实时检测，具有耐高温、微型化、灵敏度高、稳定性好等优点。
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公开(公告)号：CN113464655A
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110701149.2
申请日：2021-06-23
Applicant: 西安交通大学
IPC: F16J15/3296 , G01B7/00
Abstract: 本发明公开一种盾构机及其能够在线检测磨损量的主驱动密封和方法，动密封橡胶圈套设在主驱动轴上，主驱动轴在其与密封橡胶圈的接触界面开设有用于安装接触电阻片的第一安装孔，接触电阻片设置于第一安装孔内并与第一安装孔之间间隙密封，接触电阻片与第一安装孔的底部之间设有弹性机构，弹性机构用于使接触电阻片与密封橡胶圈之间保持接触；触电阻片上在沿主驱动轴周向的两端分别通过第一信号输出线和第二信号输出线接入信号处理电路，所述信号处理电路用于测量触电阻片的电阻值。本发明结构简单、安装方便，通过接触电阻片与动密封橡胶圈的直接接触实现磨损量的实时检测，在线输出。
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