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公开(公告)号：CN110560352A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910752992.6
申请日：2019-08-15
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种基于Helmholtz共振腔的可调频超声传感器阵列，包括基材、布设于所述基材上的超声发射装置和声波接收装置，所述声波接收装置包括声学传感器以及设置在所述声学传感器上的Helmholtz共振腔。本发明将超声发射装置和接收装置布置在同一个晶片上，超声发射装置中的声学传感器和声波接收装置中的Helmholtz共振腔的共振频率一致，声波接收装置中声学传感器的共振频率高于或低于前两者的共振频率，可以避免阵列单元之间的串扰。
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公开(公告)号：CN110560350A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910759772.6
申请日：2019-08-16
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 一种基于Helmholtz共振腔的接收超声换能器，包括通过键合结合的Helmholtz共振腔以及MEMS压电超声换能器；MEMS压电超声换能器由压电叠层结构以及带腔体硅衬底组成，Helmholtz共振腔由压电叠层结构上方的带有上部开口的带腔体硅结构组成，上部开口中形成Helmholtz共振腔孔，其中的空气组成Helmholtz共振腔空气柱；底部带腔体硅衬底结构中部刻蚀形成凸起的硅衬底支柱，压电叠层结构上围绕硅衬底支柱蚀刻环形沟槽，且压电叠层结构上以硅衬底支柱为中心刻蚀若干条径向沟槽，将压电叠层结构分隔成若干扇形或梯形结构；若干扇形或梯形结构形成悬臂梁，且其与硅衬底支柱接触一端形成固定端，远离硅衬底支柱的一端形成自由端。本发明可提高接收超声换能器的性能。
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公开(公告)号：CN110231263A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910433998.7
申请日：2019-05-23
Applicant: 武汉大学
IPC: G01N15/06
Abstract: 本发明公开了一种具有自清洁功能的PM2.5质量传感器及其制备方法，所述的PM2.5质量传感器包括声表面波器件和纳米柱阵列；声表面波器件由一对低谐振频率叉指电极、一对高谐振频率叉指电极、压电薄膜、基底组成；纳米柱阵列生长在压电薄膜上，位于两对叉指电极的对称中心区域。本发明的具有自清洁功能的PM2.5质量传感器通过纳米柱阵列吸附环境空气中的PM2.5颗粒，使低谐振频率叉指电极输出的电信号频率发生漂移来监测PM2.5的浓度；通过高谐振频率叉指电极来实现传感器的自清洁功能。本发明操作简单，能够方便、精确、经济的实现各种环境下PM2.5颗粒浓度的监测。
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公开(公告)号：CN110560352B
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN201910752992.6
申请日：2019-08-15
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种基于Helmholtz共振腔的可调频超声传感器阵列，包括基材、布设于所述基材上的超声发射装置和声波接收装置，所述声波接收装置包括声学传感器以及设置在所述声学传感器上的Helmholtz共振腔。本发明将超声发射装置和接收装置布置在同一个晶片上，超声发射装置中的声学传感器和声波接收装置中的Helmholtz共振腔的共振频率一致，声波接收装置中声学传感器的共振频率高于或低于前两者的共振频率，可以避免阵列单元之间的串扰。
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公开(公告)号：CN110944274B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN201911140181.7
申请日：2019-11-20
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及传感器技术，尤其涉及一种基于Piston‑mode的带质量负载可调谐MEMS压电声换能器，包括MEMS压电声换能器和质量负载；质量负载设置于MEMS压电声换能器上并与MEMS压电声换能器的表面接触连接；质量负载或设置于MEMS压电声换能器的上表面，或设置于MEMS压电声换能器的下表面，或MEMS压电声换能器的上、下表面均设置质量负载。质量负载可将MEMS压电超声换能器的振动形式变为Piston‑mode，在该模式下，MEMS压电声换能器在振动时可以推动更多的空气，产生更大的声压。质量负载的加入会导致声换能器的谐振频率的改变，可以通过调节质量负载的结构、材料等参数调节声换能器的谐振频率。该换能器用于发射声波时，能提高电声能量转换效率；用于接收声波时，能提高换能器的灵敏度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110681560B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201910851350.1
申请日：2019-09-10
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 一种MEMS超声定位传感器，包括：上层衬底(3)；亥姆霍兹谐振腔(2)，形成于上层衬底(3)内；压电式超声发射单元(9)，位于上层衬底(3)上，其上具有至少一个与亥姆霍兹谐振腔(2)连通的通孔(7)；超声接收单元(1)，位于亥姆霍兹谐振腔(2)底部；其中，亥姆霍兹谐振腔(2)的谐振频率与压电式超声发射单元(9)的谐振频率相同，超声接收单元(1)的谐振频率大于或等于压电式超声发射单元(9)的谐振频率。本公开的MEMS超声定位传感器，可以提高传感器的能量转换效率和避免传感器的串扰。
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公开(公告)号：CN110602616A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910799686.8
申请日：2019-08-28
Applicant: 武汉大学
Abstract: 一种高灵敏度MEMS压电式麦克风，包括具有空腔的晶圆衬底和多个具有压电叠层结构的悬臂梁，所述悬臂梁包括固定端和悬置于空腔上方的自由端，所述悬臂梁为一端窄另一端宽的结构，较窄的一端为固定端；所述空腔的底面中心设置有固定柱，多个所述悬臂梁的固定端均连接在所述固定柱的顶面，相邻的所述悬臂梁之间均设置有间隙，且相邻悬臂梁的自由端均连接有能使悬臂梁同步振动的柔性弹性件，其中一个所述间隙内设置有用于引出所述悬臂梁电信号的连接段。本发明通过改变MEMS压电式麦克风内悬臂梁的结构形式，提高了麦克风的灵敏度和信噪比。
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公开(公告)号：CN110560348A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910749141.6
申请日：2019-08-14
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 一种具有孔阵列Helmholtz共振腔的MEMS压电超声换能器，包括MEMS压电超声换能器以及孔阵列Helmholtz共振腔，所述孔阵列Helmholtz共振腔由所述MEMS压电超声换能器以及内部为腔体结构的硅衬底组成，所述MEMS压电超声换能器与硅衬底之间键合结合；其中，所述MEMS压电超声换能器为压电叠层结构，其压电叠层结构上设置有若干开孔形成孔阵列，将孔阵列Helmholtz共振腔与外界大气连通，所述孔阵列中的空气形成孔阵列Helmholtz共振腔的空气柱。本发明能够提升MEMS压电超声换能器能量转换效率，并提高MEMS压电超声换能器和Helmholtz共振腔匹配时的谐振频率。
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公开(公告)号：CN110231095A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910433612.2
申请日：2019-05-23
Applicant: 武汉大学
IPC: G01J5/20
Abstract: 本发明公开了一种等离激元声表面波谐振红外传感器，包括声表面波谐振器和纳米金属阵列；声表面波谐振器包括输入端叉指电极、输出端叉指电极、压电薄膜和基底；纳米金属阵列位于声表面波谐振器敏感区域，生长在压电薄膜上。所述等离激元声表面波谐振器红外传感器通过纳米金属阵列的等离激元效应增强对红外辐射的吸收，微量的红外辐射可以产生较大的能量聚集，使声表面波谐振器敏感区域温度升高，压电薄膜材料参数发生变化，造成沿压电薄膜表面传播的声波振动发生变化，叉指电极输出的电信号频率发生漂移，通过测试电信号变化来反映红外辐射信号。本发明尺寸较小、制备简单、灵敏度高，能够有效实现红外辐射探测。
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