一种基于FPGA的硅微陀螺仪温控温补电路装置

    公开(公告)号:CN103776469A

    公开(公告)日:2014-05-07

    申请号:CN201410065841.0

    申请日:2014-02-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种基于FPGA的硅微陀螺仪温控温补电路装置,包括集成了微型加热器和温度传感器的微陀螺、接口电路和FPGA处理电路,通过相互连接形成温控回路、驱动控制回路和检测控制回路,利用了微陀螺内部集成的温度传感器和微型加热器实现硅微陀螺仪芯片级温控温补,具有灵敏度高、重复性好、惯性小、温度信息可信度高、功耗小、控制精度高等优点;基于FPGA的数字温控温补平台,减少了模拟电路本身温度漂移的影响,同时数字化平台参数调整灵活,功能强大,可以灵活实现各种复杂的温控温补算法,有利于系统性能优化。

    硅微动调混合陀螺仪闭环检测装置

    公开(公告)号:CN102353366A

    公开(公告)日:2012-02-15

    申请号:CN201110178294.3

    申请日:2011-06-29

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种硅微动调混合陀螺仪闭环检测装置,其包括信号器、力矩器和信号处理模块;信号器包括2对信号检测电极;力矩器包括2对力矩反馈电极;分别用于敏感陀螺仪上2个轴的输入角速度和平衡输入力矩。信号处理模块包括调制载波信号、预载高压、前置放大电路、信号解调电路、差分放大电路和交直流叠加电路。信号检测电极检测到的两轴信号通过前置放大电路放大后进行信号解调;每个解调后检测信号分别通过两个差分放大电路,与预载高压进行同相和反相运算后放大输出,输出的反馈电压信号通过交直流叠加电路与一对反相调制载波信号叠加,然后输出至力矩反馈电极。本发明采用电容检测和静电力反馈形式解决了硅微动调混合陀螺仪的调谐难题。

    不等基频硅微谐振式加速度计

    公开(公告)号:CN102243251A

    公开(公告)日:2011-11-16

    申请号:CN201110103335.2

    申请日:2011-04-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种不等基频硅微谐振式加速度计,其特征在于:该加速度计包括玻璃基底、引线层、键合层和硅结构层,最下层为玻璃基底,在玻璃基底的上表面溅射金属作为引线层,通过键合层把硅结构层悬置于玻璃基底之上;其中硅结构层包括上质量块(1a)、与上质量块(1a)相连的下质量块(1b)、第一折叠梁(6a)、第二折叠梁(6b),上质量块(1a)与下质量块(1b)关于硅结构层水平轴对称放置,且中通过第一折叠梁(6a)、第二折叠梁(6b)相连。本发明提供的不等基频硅微谐振式加速度计,可以在全量程范围内消除模态耦合的影响,去除测量盲区,同时释放结构加工过程中产生的残余应力和减小由于材料热膨胀产生的应力。

    双轴集成全解耦硅微谐振式加速度计

    公开(公告)号:CN102147423A

    公开(公告)日:2011-08-10

    申请号:CN201110045851.4

    申请日:2011-02-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种双轴集成全解耦硅微谐振式加速度计,包括上层微加速度计结构和下层玻璃基座;所述微加速度计结构键合在玻璃基座上;所述玻璃基座上设有信号引线,微加速度计结构上的电极与相应的信号引线连接;所述微加速度计结构由质量块和四个完全相同的谐振器子结构组成。本发明采用频率检测、两检测轴完全解耦、对称布置,结构简单、紧凑、体积小、精度高。

    一种基于活体昆虫的爬行控制及自动搜寻的无线装置

    公开(公告)号:CN116678392A

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN202310377353.2

    申请日:2023-04-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于活体昆虫的爬行控制及自动搜寻人类的无线装置。该装置由室内定位基站系统、电子背包、主机设备和PC端上位机四部分组成。电子背包中使用两块微控制器进行传感器数据的采集和发送、指令数据的接收和电刺激脉冲的生成。两块微控制器之间传感器数据和指令数据的传输是通过串口通讯实现的。红外测温传感器数据的采集是通过I2C接口实现的。音频数据的采集是通过SAADC接口实现的。电刺激脉冲是PWM接口实现的。偏航角数据的采集通过I2C接口实现的。室内定位数据的采集是通过SPI接口实现的。本发明为一种安装在蟑螂背部,使昆虫机器人爬行到目标地点,自动搜寻附近的人员并收集环境声音信息的执行装置。

    一种储能变换器固定开关频率的模型预测控制方法及系统

    公开(公告)号:CN116545286A

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202310622156.2

    申请日:2023-05-30

    Abstract: 一种储能变换器固定开关频率的模型预测控制方法,包括:基于储能变换器当前时刻下各开关序列对应的输出电流值,利用预先构建的电流预测模型进行预测,得到下一时刻各开关序列对应的输出电流值;基于下一时刻各开关序列对应的输出电流值利用预先构建的第一价值函数进行计算,得到下一时刻各开关序列的价值函数值;基于下一时刻各开关序列的价值函数值利用预先构建的复合价值函数进行计算,确定最优开关序列集;基于上、下电容电压的差值在最优开关序列集中选取开关序列作为下一时刻储能变换器的控制变量;其中,所述复合价值函数是基于第一价值函数构建的;本发明通过预测控制实现开关频率的固定,减少电流谐波提高输出波形的质量。

    一种基于静电反馈结构的三轴光栅加速度计装置

    公开(公告)号:CN115356506A

    公开(公告)日:2022-11-18

    申请号:CN202210956922.4

    申请日:2022-08-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于静电反馈结构的三轴光栅加速度计装置,所述加速度计采用玻璃‑硅‑玻璃的三明治结构,顶层为带有金属光栅的玻璃层,中层为硅层主体结构,底层为镀有金属电极的玻璃层。中层主体结构将X、Y、Z三个方向的敏感结构紧凑布置于同一块硅结构上,三个子模块分别独立实现三轴加速度测量,串扰极低,形成一个三轴硅微敏感结构,再通过静电反馈结构实现对质量块的控制,使得质量块总是处于平衡位置。该装置具有良好的输出线性度和高机械灵敏度。本发明实现了单片集成微加速度计器件,减小了器件尺寸以及整体封装难度,用于加速度的测量。

    一种直接测量弱耦合谐振器的振幅比的装置

    公开(公告)号:CN113030515B

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202110264284.5

    申请日:2021-03-11

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种直接测量弱耦合谐振器的振幅比的装置,其具体由弱耦合谐振器、两路位移信号处理回路、数字锁相环模块、幅度闭环控制模块、数模转换器组成,其中数字锁相环模块和幅度闭环控制模块均由FPGA编程实现。弱耦合谐振器由两组相同的谐振器以及耦合结构组成。每路位移信号处理回路包括电容‑电压变换器、低噪放大器、开关整流器、比较器、低通滤波器、模数转换器。数字锁相环模块包括鉴频鉴相器、环路滤波器、第一PI控制器、数字压控振荡、比较器。幅度控制模块包括低通滤波器、第二PI控制器。本发明可实现对于弱耦合谐振器的振幅比的直接测量,无需进行后续的除法运算过程,实现了测量信号的电路直接输出,减少了信号后处理过程的复杂度。

    一种机械灵敏度和测量范围可调的硅微流速计

    公开(公告)号:CN111679095B

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN202010398469.0

    申请日:2020-05-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种可以实现微流速敏感的机械灵敏度和测量范围可调的硅微流速计的三层结构方案。具体为作为信号接收层的金属立柱,作为信号转化层的硅微机械结构,以及作为信号输出层的玻璃绝缘层及其信号引线。金属立柱通过紫外线固化胶粘合在硅微机械结构上表面的中心位置,硅微机械结构的通过硅‑玻璃键合技术固定在玻璃绝缘层上表面,硅微机械的锚点与玻璃绝缘层的金属引线位置相对应,从而实现电信号的输入输出控制。本发明通过给两组音叉型谐振器施加带有不同直流偏置信号的交流驱动电压,由于静电负刚度效应,改变静电弱耦合谐振结构的静电耦合刚度,从而进一步改变硅微流速计的机械灵敏度和测量范围。

    基于弱耦合谐振器组三种工作方式的空气流速测量装置

    公开(公告)号:CN111487435B

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN202010408510.8

    申请日:2020-05-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于空气流场敏感的基于弱耦合谐振器组三种工作方式的空气流速测量装置的三层结构设计方案。第一层结构是基于ABS材料的中空管状立柱,第二层结构是基于硅材料的微机械传感器,第三层结构是基于二氧化硅材料的基底。所述第一层中空管状立柱布置在第二层微机械传感器的几何中心处,第二层微机械传感器通过锚点与第三层基底键合。本发明的空气流速测量采用基于弱耦合谐振器组的振幅比检测方案,可以将传感器的相对机械灵敏度提升一到三个量级;弱耦和谐振器系组具备三种工作方式,可以在不同的驱动方式下进行外界空气流速信号的检测。

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