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公开(公告)号：CN105953721A
公开(公告)日：2016-09-21
申请号：CN201610339806.2
申请日：2016-05-20
Applicant: 清华大学
IPC: G01B7/30
CPC classification number: G01B7/30
Abstract: 本发明涉及一种偏心电容式角位移传感器结构及其使用方法，它包括解调电路和敏感结构，解调电路产生正弦激励信号作用于敏感结构，由敏感结构将电容变化信息返回至解调电路进而获得转角信息。敏感结构包括定子和转子，在定子表面设置有保护电极、激励电极和采集电极；在定子表面最内侧和最外侧均设置有保护电极，紧邻内环保护电极的外侧设置有激励电极，激励电极的外侧设置有采集电极。转子包括保护电极、耦合电极和偏心敏感电极，在转子表面最内侧和最外侧也均设置有保护电极，紧邻内环保护电极外侧设置有耦合电极，耦合电极外侧设置有偏心敏感电极。采集电极和偏心敏感电极呈正对设置，组成测量电容。本发明可减小因径向跳动而导致的测量误差。
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公开(公告)号：CN110031647B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201910374194.4
申请日：2019-05-07
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种用于容栅式角位移传感器的ASIC接口，该ASIC接口包括直流电容对消阵列、C‑V转换器、谐振器、量化器、有数字信号控制的电容反馈阵列和数字解调滤波模块；所述直流电容对消阵列用于抵消检测电容中的直流量C0；C‑V转换器用于将检测电容信号经过C‑V转换为成比例的电压信号；谐振器用于将所述C‑V转换器输出的电压信号进行带通Σ‑Δ调制；量化器用于将所述谐振器输出的信号转换成位流信号；所述数字信号控制的电容反馈阵列用于根据所述量化器输出的位流信号调节所述C‑V转换器输入信号的动态范围；数字解调滤波电路用于将所述量化器输出的位流信号经过数字解调输出传感器测量信号的数字量。
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公开(公告)号：CN106643470A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611215267.8
申请日：2016-12-26
Applicant: 清华大学
CPC classification number: G01B7/30 , G01D5/2412
Abstract: 本发明涉及一种绝对式电容角位移测量传感器，其特征在于包括敏感结构、信号调制解调电路和误差补偿及融合模块；敏感结构包括纵向平行设置的第一定子、转子和第二定子；第一定子顶部外侧设置精测采集电极，第一定子顶部内侧设置精测激励电极；转子底部外侧设置精测敏感电极，转子底部内侧设置精测耦合电极，转子顶部外侧设置粗测敏感电极，转子顶部内侧设置粗测耦合电极，精测/和粗测敏感电极及精测/和粗测耦合电极为等势体；第二定子底部外侧设置粗测采集电极，第二定子底部内侧设置粗测激励电极；信号调制解调电路用于测量精测角位移和粗测角位移；误差补偿及融合模块用于进行误差补偿后计算绝对角位移，本发明可广泛用于角位移测量传感器中。
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公开(公告)号：CN109596099B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201910025797.3
申请日：2019-01-11
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种类旋转变压器的倾角传感器，包括敏感结构和壳体；所述敏感结构包括第一接受极板、发射极板和第二接受极板，所述第一接受极板、发射极板和第二接受极板顺序依次间隔堆叠形成类似三明治结构并放置于所述壳体内，所述第一接受极板、发射极板和第二接受极板大小相同且相邻两所述极板之间间距相同，所述第一接受极板、第二接受极板和壳体构成封闭圆柱空间；所述封闭圆柱空间内密封设置有电介质液体，在任意角度下，所述电介质液体液面与三块所述极板的中心重合。本发明提出变电极面积差动电容式倾角敏感器件结构，灵敏度高，动态范围宽，频率响应特性好，成本低廉，可以在测试领域中的倾角传感和测试仪器测量中广泛应用。
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公开(公告)号：CN106767747B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201611232804.X
申请日：2016-12-28
Applicant: 清华大学
IPC: G01C19/5776
Abstract: 本发明涉及一种基于参量激励的数字式速率积分陀螺控制方法和平台，其中，方法包括步骤：1)设置速率积分陀螺同向参考量和正交参考量的初始值，以及速率积分陀螺振动能量的预设值；2)采集速率积分陀螺X、Y轴运动输出电压数字量并进行检测部件误差校正；3)将校正后的X、Y轴运动输出电压数字量进行0°和90°相敏解调；4)计算各中间变量；5)计算相敏解调参考信号、参量激励驱动电压相位参考信号和驱动电压相位参考信号；6)计算X、Y轴参量激励驱动电压数字量；7)计算陀螺振动角度的正弦值和余弦值；8)计算X、Y轴驱动电压数字量；9)将相敏解调参考信号进行0°和90°相位变换后作为下一采样时刻的同向参考量和正交参考量，返回步骤2)。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106643470B
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201611215267.8
申请日：2016-12-26
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种绝对式电容角位移测量传感器，其特征在于包括敏感结构、信号调制解调电路和误差补偿及融合模块；敏感结构包括纵向平行设置的第一定子、转子和第二定子；第一定子顶部外侧设置精测采集电极，第一定子顶部内侧设置精测激励电极；转子底部外侧设置精测敏感电极，转子底部内侧设置精测耦合电极，转子顶部外侧设置粗测敏感电极，转子顶部内侧设置粗测耦合电极，精测/和粗测敏感电极及精测/和粗测耦合电极为等势体；第二定子底部外侧设置粗测采集电极，第二定子底部内侧设置粗测激励电极；信号调制解调电路用于测量精测角位移和粗测角位移；误差补偿及融合模块用于进行误差补偿后计算绝对角位移，本发明可广泛用于角位移测量传感器中。
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公开(公告)号：CN109596099A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201910025797.3
申请日：2019-01-11
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种类旋转变压器的倾角传感器，包括敏感结构和壳体；所述敏感结构包括第一接受极板、发射极板和第二接受极板，所述第一接受极板、发射极板和第二接受极板顺序依次间隔堆叠形成类似三明治结构并放置于所述壳体内，所述第一接受极板、发射极板和第二接受极板大小相同且相邻两所述极板之间间距相同，所述第一接受极板、第二接受极板和壳体构成封闭圆柱空间；所述封闭圆柱空间内密封设置有电介质液体，在任意角度下，所述电介质液体液面与三块所述极板的中心重合。本发明提出变电极面积差动电容式倾角敏感器件结构，灵敏度高，动态范围宽，频率响应特性好，成本低廉，可以在测试领域中的倾角传感和测试仪器测量中广泛应用。
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公开(公告)号：CN105953721B
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201610339806.2
申请日：2016-05-20
Applicant: 清华大学
IPC: G01B7/30
Abstract: 本发明涉及一种偏心电容式角位移传感器结构及其使用方法，它包括解调电路和敏感结构，解调电路产生正弦激励信号作用于敏感结构，由敏感结构将电容变化信息返回至解调电路进而获得转角信息。敏感结构包括定子和转子，在定子表面设置有保护电极、激励电极和采集电极；在定子表面最内侧和最外侧均设置有保护电极，紧邻内环保护电极的外侧设置有激励电极，激励电极的外侧设置有采集电极。转子包括保护电极、耦合电极和偏心敏感电极，在转子表面最内侧和最外侧也均设置有保护电极，紧邻内环保护电极外侧设置有耦合电极，耦合电极外侧设置有偏心敏感电极。采集电极和偏心敏感电极呈正对设置，组成测量电容。本发明可减小因径向跳动而导致的测量误差。
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公开(公告)号：CN106767747A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611232804.X
申请日：2016-12-28
Applicant: 清华大学
IPC: G01C19/5776
Abstract: 本发明涉及一种基于参量激励的数字式速率积分陀螺控制方法和平台，其中，方法包括步骤：1)设置速率积分陀螺同向参考量和正交参考量的初始值，以及速率积分陀螺振动能量的预设值；2)采集速率积分陀螺X、Y轴运动输出电压数字量并进行检测部件误差校正；3)将校正后的X、Y轴运动输出电压数字量进行0°和90°相敏解调；4)计算各中间变量；5)计算相敏解调参考信号、参量激励驱动电压相位参考信号和驱动电压相位参考信号；6)计算X、Y轴参量激励驱动电压数字量；7)计算陀螺振动角度的正弦值和余弦值；8)计算X、Y轴驱动电压数字量；9)将相敏解调参考信号进行0°和90°相位变换后作为下一采样时刻的同向参考量和正交参考量，返回步骤2)。
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公开(公告)号：CN106052546A
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201610341028.0
申请日：2016-05-20
Applicant: 清华大学
IPC: G01B7/30
CPC classification number: G01B7/30
Abstract: 本发明涉及一种分瓣电容式角位移传感器，它包括解调电路和敏感结构，解调电路产生正弦激励信号作用于敏感结构，由敏感结构将电容变化信息返回至解调电路进而获得转角信息。敏感结构包括定子和转子，在定子表面设置有保护电极、激励电极和采集电极；在定子表面最内侧和最外侧均设置有保护电极，紧邻内环保护电极的外侧设置有激励电极，激励电极的外侧设置有采集电极。转子包括保护电极、耦合电极和敏感电极，在转子表面最内侧和最外侧也均设置有保护电极，紧邻内环保护电极外侧设置有耦合电极，耦合电极外侧设置有敏感电极。采集电极和敏感电极呈正对设置，组成测量电容。本发明可减小因径向跳动而导致的测量误差。
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