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公开(公告)号：CN114440945B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202210188360.3
申请日：2022-02-28
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于角度测量传感器技术领域，具体涉及一种基于双层圆孔点阵二维光栅的可调谐光学角度编码器，包括激光器、准直扩束器、上层圆孔点阵二维光栅、挡光环、下层圆孔点阵二维光栅、探测器，所述挡光环与下层圆孔点阵二维光栅通过螺纹连接，所述下层圆孔点阵二维光栅通过组合装配不同直径的挡光环来改变光栅有效光学孔径，所述下层圆孔点阵二维光栅与探测器固定连接，所述下层圆孔点阵二维光栅与探测器共同固定在待测物体表面。本发明通过设置不同半径挡光环组合，选取下层圆孔点阵二维光栅不同级次圆孔通光，可以实现分辨率调谐，以满足不同场景应用需求。
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公开(公告)号：CN112344840B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202011173646.1
申请日：2020-10-28
Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院
Abstract: 本发明属于位移检测技术领域，具体涉及一种基于隧道磁阻效应的高灵敏微位移检测装置，包括下层基板部分、上层基板部分，所述上层基板部分设置在下层基板部分的上方，所述下层基板部分与上层基板部分相互平行，所述所述下层基板部分与上层基板部分之间无接触；所述下层基板部分包括下层基座、回折蛇形线圈，所述回折蛇形线圈固定在下层基座上。本发明提出的微位移检测装置，采用了隧道磁阻效应检测位移变化，同时通过合理的空间布局产生两路幅值、频率相同，相位相差90°的信号，并引入了细分电路对信号进行处理。具有检测灵敏度高、抗干扰能力强等优点。本发明用于微位移的测量。
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公开(公告)号：CN113916208A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111170211.6
申请日：2021-10-08
Applicant: 中北大学
IPC: G01C19/5621
Abstract: 本发明属于纳米光栅三轴MEMS陀螺技术领域，具体涉及一种减小交叉耦合串扰的纳米光栅三轴MEMS陀螺，包括上层光栅、下层光栅、驱动磁体、底座，所述上层光栅、下层光栅、驱动磁体均设置在底座内，所述上层光栅设置在下层光栅上，所述下层光栅设置在驱动磁体上。本发明通过使用SOI加工方案，同时将陀螺结构实现高度对称的状态，使得x,y轴光栅陀螺的重心位于结构的中心处，有效的避免了交叉耦合对三轴陀螺测试带来的影响，提高了光栅陀螺的灵敏度。同时本发明采用阳极键合和SOI加工工艺，可以实现对面内双层光栅之间的距离精确控制，提高了三轴陀螺的灵敏度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113819998A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202111104278.X
申请日：2021-09-18
Applicant: 中北大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明属于角振动传感器技术领域，具体涉及一种基于二维单层光栅结构的多维角振动传感器，所述激光器、扩束器、分光棱镜、二维光栅和反射镜设置在同一光轴方向上，所述反射镜通过限位器与二维光栅连接，所述反射镜通过限位器限制位置，所述反射镜设置在二维光栅的泰伯距离处，所述反射镜的下表面连接有待测物体表面，所述分光棱镜的一侧依次设置有透镜和光电探测器，所述透镜和光电探测器位于激光器激光出射方向的垂直方向上。本发明基于二维光栅泰伯像原理，结合反射镜结构实现单光栅镜像自干涉方法，仅使用单一光路、单一光栅便可以实现多维角度测量，显著简化传感器结构、降低传感器尺寸、提高器件集成度。
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公开(公告)号：CN112710302A
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN202011462284.8
申请日：2020-12-11
Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院
IPC: G01C21/16 , G01C19/5656
Abstract: 本发明属于微惯性导航仪器测量仪技术领域，具体涉及一种非谐振式纳米光栅六轴MEMS惯组测量装置，包括环形器、上层结构、下层结构，所述上层结构设置在下层结构上，所述上层结构包括惯性测量装置，所述惯性测量装置上设置有离面运动检测结构，所述离面运动检测结构的四周分别设置有第一回折型面内运动检测结构、第二回折型面内运动检测结构、第三回折型面内运动检测结构、第四回折型面内运动检测结构。本发明提出的MEMS惯性测量装置无需驱动，不需要模态匹配。本发明提出的MEMS惯性测量装置利用纳米光栅反射式检测原理，利用环形器产生光和接收反射光，通过检测光强的变化来判断产生的微位移变化。
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公开(公告)号：CN112344840A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011173646.1
申请日：2020-10-28
Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院
Abstract: 本发明属于位移检测技术领域，具体涉及一种基于隧道磁阻效应的高灵敏微位移检测装置，包括下层基板部分、上层基板部分，所述上层基板部分设置在下层基板部分的上方，所述下层基板部分与上层基板部分相互平行，所述所述下层基板部分与上层基板部分之间无接触；所述下层基板部分包括下层基座、回折蛇形线圈，所述回折蛇形线圈固定在下层基座上。本发明提出的微位移检测装置，采用了隧道磁阻效应检测位移变化，同时通过合理的空间布局产生两路幅值、频率相同，相位相差90°的信号，并引入了细分电路对信号进行处理。具有检测灵敏度高、抗干扰能力强等优点。本发明用于微位移的测量。
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公开(公告)号：CN111121839A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN202010028617.X
申请日：2020-01-11
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种基于微纳光纤法布里珀罗双腔结构的多功能传感器，包括光源、微纳光纤、测量室、参考室、光电探测器，所述光源通过微纳光纤依次连接有测量室、参考室、光电探测器，所述微纳光纤上分别设置有测量腔和参考腔，所述测量腔设置在测量室的内部，所述参考腔设置在参考室的内部，所述光源发出的宽谱信号光耦合入微纳光纤，并经过测量腔和参考腔，最终由光电探测器接收并探测。本发明基于单根微纳光纤，结构简单，本发明直接在微纳光纤上制备谐振腔，避免光纤熔接、套装等复杂工艺；本发明利用双腔选频效应，便于集成，且避免了外接光谱仪等大型设备。本发明用于温度、湿度等多种物理变量的检测。
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公开(公告)号：CN110926347A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911273065.2
申请日：2019-12-12
Applicant: 中北大学
Inventor： 辛晨光
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明属于位移传感器技术领域，具体涉及一种基于微纳光波导倏逝场耦合效应的微位移传感器，包括位移传感模块和信号处理模块；所述位移传感模块包括光源、微纳波导、探测器，所述微纳光波导由三根波导组成，以串联平行排布的方式置于低折射衬底上，互相间可以实现高效的倏逝场耦合；所述信号处理模块，包括放大电路、整形电路、细分电路、A/D转换器、单片机处理电路等。本发明与现有光学微位移传感器相比，采用了横向尺寸仅为100nm量级的微纳波导作为主要光学元件，结构紧凑、体积减小，有利于此类器件的微型化与集成化。本发明用于微位移的测量。
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