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公开(公告)号：CN112131768B
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202010940879.3
申请日：2020-09-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种基于模态和频率的谐振式加速度计优化方法，包括以下四个基本步骤：(1)构建所述谐振器的运动控制方程；(2)理论计算构建得到所述谐振器的理论模型，有限元方法构建得到所述谐振器的有限元模型；(3)根据理论模型和有限元模型求解得到所述谐振器的各阶模态、频率与几何参数的关系，优化设计所述谐振器的几何参数，使所述谐振器的工作模态远离干扰模态，并避免所述谐振器出现内共振点；(4)根据优化设计的所述谐振器的谐振梁的几何参数，加工所述谐振式加速度计的样件，搭建所述样件的1g翻滚实验装置，通过实验测得灵敏度曲线，进而验证所优化设计的所述谐振式加速度计的性能指标。
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公开(公告)号：CN112114164B
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202011009011.8
申请日：2020-09-23
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01P21/00
Abstract: 本发明公开了一种硅微谐振式加速度计非线性振动确定方法，步骤：(1)建立硅微谐振式加速度计的谐振梁非线性振动模型；(2)硅微谐振式加速度计非线性振动的不确定分析；(3)硅微谐振式加速度计输入参数对非线性振动的影响。忽略梳齿的转动惯量，简化梳齿为质点，建立带梳齿结构的谐振器非线性振动模型；建立样本随机模型，对输入参数进行随机收敛分析得到最小样本数，将确定的输入参数代入谐振梁非线性振动模型得到对应的输出参数；根据输出参数四分位差随输入参数方差系数的变化，分析输入参数对非线性振动的影响。本发明克服由于输入和输出参数的不确定性，无法分析其对非线性振动的影响程度问题。
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公开(公告)号：CN112131768A
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202010940879.3
申请日：2020-09-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种基于模态和频率的谐振式加速度计优化方法，包括以下四个基本步骤：(1)构建所述谐振器的运动控制方程；(2)理论计算构建得到所述谐振器的理论模型，有限元方法构建得到所述谐振器的有限元模型；(3)根据理论模型和有限元模型求解得到所述谐振器的各阶模态、频率与几何参数的关系，优化设计所述谐振器的几何参数，使所述谐振器的工作模态远离干扰模态，并避免所述谐振器出现内共振点；(4)根据优化设计的所述谐振器的谐振梁的几何参数，加工所述谐振式加速度计的样件，搭建所述样件的1g翻滚实验装置，通过实验测得灵敏度曲线，进而验证所优化设计的所述谐振式加速度计的性能指标。
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公开(公告)号：CN109374927A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811440708.3
申请日：2018-11-29
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01P15/097
Abstract: 本发明公开了一种全对称解耦的直接输出频率加速度计，所述加速度计结构为整体呈全对称分布；包括质量块(1)、第一检测弹性梁(2)、第二检测弹性梁(3)、第三检测弹性梁(4)、第四检测弹性梁(5)、第一谐振音叉(6)、第二谐振音叉(7)和外框架(8)；这种加速度计的设计特点在于：(1)采用直接输出频率，极大地减少信号损失，实现微弱信号检测。(2)采用全对称解耦结构，可以降低正交误差，提高加速度计的信噪比。(3)采用差动谐振结构，可以增加灵敏度，抑制大多数类型的共模干扰。(4)平面方案设计，易于适应线切割加工或MEMS相关工艺，易于小型化。
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公开(公告)号：CN113624369A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110706784.X
申请日：2021-06-24
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明涉及了一种基于石墨烯传感器的压力测量方法，包括建立压力敏感结构‑石墨烯力学模型，得到压力与压力敏感结构‑石墨烯接触面积的关系；压力敏感结构变形，石墨烯周围空间光场分布改变，采用反射率法分析石墨烯复合结构的交界面处的光场变化，进而得到压力敏感结构‑石墨烯接触面积与有效折射率的关系；有效折射率改变，光波导的光信号强度和相位发生变化，得到实时输出光谱，计算得到波谷漂移量，结合施加在传感器上的实时压力，得到压力与输出光谱的波谷漂移量的线性关系。本发明结合石墨烯特有的传输特性和马赫曾德尔光波导结构的相位变化原理，提出了一种新颖的压力测量方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109490574B
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN201811440726.1
申请日：2018-11-29
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01P15/02
Abstract: 本发明公开了一种谐振式硅微加速度计的非线性分析方法，包括：(1)建立谐振式硅微加速度计的非线性振动模型；(2)分析谐振式硅微加速度计的非线性振动影响因素及规律；(3)设计谐振式硅微加速度计的非线性振动补偿方法。谐振式硅微加速度计的非线性振动模型是以敏感结构振动特性为纽带，含有轴向拉力、轴向压力和残余内力的振动模型。谐振式硅微加速度计的非线性振动影响因素及规律分析是依据弯曲系数，定量分析谐振敏感结构非线性振动频率响应曲线的弯曲程度，研究非线性振动影响因素及规律。谐振式硅微加速度计的非线性振动补偿方法是根据敏感结构非线性振动引起的加速度计测量误差，建立非线性振动引起的频率输出模型，设计差动误差补偿结构，提出测量误差补偿方法。
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公开(公告)号：CN109490574A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201811440726.1
申请日：2018-11-29
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01P15/02
Abstract: 本发明公开了一种谐振式硅微加速度计的非线性分析方法，包括：(1)建立谐振式硅微加速度计的非线性振动模型；(2)分析谐振式硅微加速度计的非线性振动影响因素及规律；(3)设计谐振式硅微加速度计的非线性振动补偿方法。谐振式硅微加速度计的非线性振动模型是以敏感结构振动特性为纽带，含有轴向拉力、轴向压力和残余内力的振动模型。谐振式硅微加速度计的非线性振动影响因素及规律分析是依据弯曲系数，定量分析谐振敏感结构非线性振动频率响应曲线的弯曲程度，研究非线性振动影响因素及规律。谐振式硅微加速度计的非线性振动补偿方法是根据敏感结构非线性振动引起的加速度计测量误差，建立非线性振动引起的频率输出模型，设计差动误差补偿结构，提出测量误差补偿方法。
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公开(公告)号：CN105300368A
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201510686582.8
申请日：2015-10-21
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01C19/5621
CPC classification number: G01C19/5621
Abstract: 一种全对称解耦的直接输出频率振动陀螺，这种陀螺的设计特点在于：(1)采用直接输出频率，极大地减少了信号损失，实现微弱的科氏效应调频调制。(2)采用全对称结构，使得驱动和检测模态的谐振频率非常容易匹配，同时也能实现两个模态的阻尼匹配，能降低由于工艺误差以及环境温度变化引起的漂移。(3)采用双框架式解耦结构，可以降低正交误差，提高陀螺的信噪比。(4)采用差动谐振结构，可以增加灵敏度，抑制大多数类型的共模干扰。(5)平面方案设计，易于适应线切割加工或MEMS相关工艺，易于小型化。
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公开(公告)号：CN105203132A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510694492.3
申请日：2015-10-21
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 一种谐振式振动陀螺的输出频率检测方法，包括以下四个基本步骤：(1)建立谐振式振动陀螺的动力学模型；(2)获取谐振式振动陀螺的瞬时输出频率；(3)建立谐振式振动陀螺的输出频率检测系统；(4)谐振式振动陀螺的输出频率信号解算。谐振式振动陀螺动力学模型的系数是时间的快变函数，此种由参数变化引起的振动称为参数激励特征方程。该谐振式振动陀螺的输出频率检测方法是依据其动力学模型，利用小参数摄动法得到谐振式振动陀螺的瞬时输出频率表达式；建立谐振式振动陀螺的输出频率检测系统得到时变输出信号，以谐振式振动陀螺结构中质量块的振动信号作为转换条件，从而达到解算出频率信号的目的。本发明实现谐振式振动陀螺的线性输出，拓展其应用范围。
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公开(公告)号：CN113063831B
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202110487686.1
申请日：2021-04-30
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本公开提供了一种微流控芯片及其制作方法、测试生化需氧量的方法及装置，上述微流控芯片包括：流道层和集成于流道层下方的电化学检测层。流道层内设置有生化反应区、微流道、进样区和出样区。生化反应区具有三维结构阵列形式的内表面，该内表面固定有用于代谢有机物的微生物，进样区通过第一微流道与生化反应区的一侧连通，出样区通过第二微流道与生化反应区的另一侧连通。电化学检测层与生化反应区之间具有容置空间，该容置空间用于盛放缓冲液或待测样品溶液，电化学检测层包括：与生化反应区的位置对应的检测电极，实现了生化需氧量传感检测的微型化和集成化，可以提高微生物固定效率和固定稳定性，从而提高信号转换效率。
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