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公开(公告)号：CN111207673A
公开(公告)日：2020-05-29
申请号：CN202010050875.8
申请日：2020-01-17
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于位移传感器技术领域，具体涉及一种基于等腰三角闪耀光栅结构的位移传感器，所述激光器设置在光栅的一侧，所述激光器发出的线偏振光经光栅反射并衍射出衍射光，所述第一反射镜、第二反光镜分别设置在±3级衍射光的光路上，所述±3级衍射光分别经过第一反射镜、第二反光镜交汇在分光镜上，所述第一反射镜与分光镜之间设置有半波片，所述分光镜的一侧依次设置有四分之一波片、第一偏振片、第二探测器，所述分光镜的另一侧依次设置有第二偏振片、第一探测器。本发明通过采用高级次衍射光提高了位移测量灵敏度，且本发明通过设计等腰三角闪耀光栅结构提高了三级次衍射光的衍射效率，实现了高对比度的信号输出。本发明用于位移的测量。
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公开(公告)号：CN110940830A
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201911273080.7
申请日：2019-12-12
Applicant: 中北大学
IPC: G01P15/03
Abstract: 本发明属于加速度计技术领域，具体涉及一种基于二维光栅和四象限探测器的两轴加速度计结构，包括上层结构、中层结构和下层结构，中层结构设置在上层结构与下层结构之间，上层结构的中部设置有二维光栅，中层结构的上设置有质量块，质量块上固定有玻璃基底，玻璃基底上固定有一维光栅，下层结构的中部设置有四象限探测器，二维光栅的顶部设置有激光器。本发明通过一层二维光栅和四象限的一维光栅实现的双轴加速度测量，较传统加速度计，提高了检测量程，同时，利用相错四分之一光栅周期的一维光栅实现两个相位差90°的A、B相信号，从而实现进一步的电学细分，提高了加速度计的灵敏度。本发明用于载体加速度的测量。
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公开(公告)号：CN116481418A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310520345.9
申请日：2023-05-10
Applicant: 中北大学
IPC: G01B7/30
Abstract: 本发明属于角度检测装置技术领域，具体涉及一种基于隧道磁阻效应高灵敏度角度检测装置，包括上层基板部分和下层基板部分，所述上层基板部分设置在下层基板部分的上方，所述上层基板部分与下层基板部分相互平行，所述上层基板部分与下层基板部分之间无接触。所述上层基板部分包括固定基板、方形镂空、磁阻电源导线、隧道磁阻元件、磁阻信号传输线、玻璃衬底，所述固定基板设置在下层基板部分的上方，所述固定基板的中心处开设有方形镂空。本发明使用隧道磁阻效应进行检测可以轻松实现角度传感器的全圆检测，其次信号处理模块中的移相电路结合细分电路提高了测量的分辨率，为其他磁性角度传感器实现全圆高精度角度测量提供了思路。
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公开(公告)号：CN116242237A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310249456.0
申请日：2023-03-15
Applicant: 中北大学
IPC: G01B7/02
Abstract: 本发明属于微位移检测装置技术领域，具体涉及一种基于磁栅结构的高精度磁阻微位移检测装置，包括永磁体基板、第一永磁体、第二永磁体、磁栅层结构、磁阻层，所述永磁体基板的中心处设有方形凹槽，所述永磁体基板的方形凹槽内镶嵌有第一永磁体和第二永磁体，所述磁栅层结构设置在第一永磁体和第二永磁体上，所述磁阻层设置在磁栅层结构上。本发明将磁栅结构与隧道磁阻传感元件相结合，合理利用各自优点，在保证抗干扰能力的同时又能实现高精度微位移的测量。并且本发明的磁栅是在硅片上电化学沉积一层镍，然后通过硅片下方一对磁性相反的永磁体对镍层进行磁化，从而在磁栅上表面空间产生一个高变化率磁场。
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公开(公告)号：CN115962767A
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202211561244.8
申请日：2022-12-07
Applicant: 中北大学
IPC: G01C19/5649 , G01C19/5656 , G01C19/5663
Abstract: 本发明属于MEMS陀螺技术领域，具体涉及一种基于光学拍频检测的闪耀光栅MEMS陀螺，所述第一分束镜的一个光路方向上设置有第一反射镜，所述第一分束镜的另一个光路方向上设置有环形器，所述环形器的一个光路方向上设置有准直透镜，所述准直透镜的光路方向上设置有闪耀光栅陀螺，所述第一反射镜的反射光路上设置有第二分束镜，所述环形器的另一个光路方向上设置有第二反射镜，所述第二反射镜的反射光路上设置有第二分束镜，所述第二分束镜的一个光路方向上设置有光电探测器。本发明是通过检测闪耀光栅的偏转角度来实现对MEMS陀螺角速率的测量，在加工上降低加工难度，并且在结构上减小了交叉串扰对陀螺灵敏度的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112491233B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202011454522.0
申请日：2020-12-10
IPC: H02K35/02
Abstract: 本发明属于能量收集技术领域，具体涉及一种基于电磁感应原理的MEMS三轴能量收集器，包括上层结构和下层结构，所述上层结构设置在下层结构的上方，所述上层结构包括支撑框架、面内振动结构、离面振动结构，所述面内振动结构、离面振动结构设置在支撑框架上，所述下层结构包括磁体基座、第一永磁体、第二永磁体，所述第一永磁体、第二永磁体均镶嵌在磁体基座内。本发明提出的三轴能量收集器利用电磁感应原理收集环境中的振动能，并且环境适应性极强，能为各种无线传感网络提供必要的能源，具有结构简单、加工方便、易集成、效率高、寿命长等优点。本发明用于能量的收集。
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公开(公告)号：CN112710292B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202011457459.6
申请日：2020-12-10
Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院
IPC: G01C19/02
Abstract: 本发明属于微机械陀螺技术领域，具体涉及一种基于隧道磁阻检测的频率可调谐微机械陀螺结构，包括玻璃基板、支撑结构、驱动质量块、检测质量块、第一支撑梁、第二支撑梁、驱动导线、驱动反馈导线、第一调节电极、第二调节电极、第三调节电极、第四调节电极、导线圈，所述支撑结构通过阳极键合固定在玻璃基板上，所述第一支撑梁、第二支撑梁均有四个，所述支撑结构通过四个第一支撑梁连接有驱动质量块，所述驱动质量块通过四个第二支撑梁连接有检测质量块，所述驱动质量块的两侧分别设置有驱动导线、驱动反馈导线。本发明微机械陀螺结构设计合理、接口电路简单、检测精度高，可解决角速率信号检测的难题。
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公开(公告)号：CN114137254A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111444321.7
申请日：2021-11-30
Applicant: 中北大学
IPC: G01P15/093
Abstract: 本发明属于微机电系统和微惯性器件技术领域，具体涉及一种基于微纳波导倏逝场耦合的单片式光学MEMS加速度计，包括输入硅纳米线、弯曲硅纳米线、输出硅纳米线、质量块、悬臂梁、支撑结构，所述弯曲硅纳米线固定在质量块上，所述弯曲硅纳米线的一端与输入硅纳米线耦合，所述弯曲硅纳米线的另一端与输出硅纳米线耦合，所述质量块通过悬臂梁与支撑结构连接，所述输入硅纳米线、弯曲硅纳米线均固定在支撑结构上。本发明基于光学原理，通过检测波导中光功率变化实现加速度检测，具有免疫电磁干扰和外界环境光干扰的特点；根据微纳波导倏逝场耦合原理，极其微小的位移将会引起耦合效率的剧烈变化，具有很高的测量灵敏度。
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公开(公告)号：CN113819847A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202111115058.7
申请日：2021-09-23
Applicant: 中北大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明属于三维微位移传感器技术领域，具体涉及一种基于位错二维光栅阵列的双光栅结构三维微位移传感器，包括激光器、准直扩束镜、上层二维光栅、下层位错式光栅、四象限探测器，所述激光器的上方设置有准直扩束镜，所述准直扩束镜上设置有上层二维光栅，所述上层二维光栅上设置有下层位错式光栅，所述下层位错式光栅上设置有四象限探测器。本发明通过采用双层光栅结构，利用二维光栅在近场区域内的自成像效应，实现了透过光强随位移变化，并由四象限探测器实现光电转化，再通过整体结构输出的经细化后的电学信号进行精准三维位移测量，提高了整体结构的精度。同时，利用四象限结构实现了整体系统的高度集成化。
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公开(公告)号：CN111536883B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202010523030.6
申请日：2020-06-10
Applicant: 中北大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明属于微位移传感器技术领域，具体涉及一种基于复合式光栅的微位移传感器，所述激光器的下方设置有分束光栅，所述分束光栅的正一级衍射光路和负一级衍射光路上分别设置有第一反射镜、第二反射镜，所述第二反射镜的反射光路上设置有第三反射镜，所述第三反射镜的反射光路上设置有分束镜，所述分束镜的透射光路上设置有位移反射镜，所述干涉仪探测器设置在分束镜的一侧，所述第一反射镜的反射光路上设置有上层光栅，所述第一下层光栅的下方设置有第一探测器，所述第二下层光栅的下方设置有第二探测器。本发明在Talbot像离面方向上光强呈正弦变化的原理实现了位移测量。本发明用于微位移的测量。
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