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公开(公告)号：CN103808403B
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201410064615.0
申请日：2014-02-26
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种适用于深水的纳机电矢量水听器，进一步提高MEMS矢量水听器的密封性、抗大静水压、环境适应性、可靠性等指标。本发明包括不锈钢电路管壳、缩颈管壳、固定圆盘、带凸台的绝缘环形托盘，凸台上安装有圆形PCB板和探测芯片，绝缘环形托盘上开设有密封螺孔和信号螺孔，绝缘环形托盘上固接有内充硅油和消泡剂的透声帽，透声帽内还支设有支撑架。本发明实现了水听器透声帽高压不变形、无气泡和耐大静水压，以及提高了其环境适应能力和测试水声信号的可靠性、实用性、稳定性等。在高压环境下，透声帽内外达到压强平衡即可承受高静水压力，经过耐静水压测试，本结构能够在不小于20Mpa的水压下正常工作。
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公开(公告)号：CN104359547A
公开(公告)日：2015-02-18
申请号：CN201410626399.4
申请日：2014-11-10
Applicant: 中北大学
IPC: G01H11/06
Abstract: 本发明为一种具有差动效应的MEMS矢量水听器敏感结构，解决了现有的弹性隔振结构的声散射问题、只能针对特定频带的噪声进行降幅处理以及结构稳定性、可靠性不足等问题。该敏感结构包括硅基座框架、悬臂梁、中心连接体、上下对称粘结的微型柱状体，十字形悬臂梁上设置有八个应变压敏电阻。工作时，平台的振动以惯性力的形式作用于微型柱状体，上下对称的微型柱状体产生等值、反向的力矩，声信号通过封装结构产生差模信号并作用于上下微型柱状体，上下对称的微型柱状体产生差模力矩。通过该结构的共模抑制，差模输出的特性来达到减振的效果。本发明结构简单、可靠，减振效果明显，不受振动来源、振动频带的影响。
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公开(公告)号：CN102768291B
公开(公告)日：2014-06-25
申请号：CN201210252958.0
申请日：2012-07-21
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及MEMS传感器领域中的加速度传感器，具体是一种压阻式单片集成四梁三轴加速度计，解决了现有压阻式三轴加速度计存在结构复杂，灵敏度低，轴间耦合大的问题。该加速度计包括四根弹性悬臂梁、质量块和支撑边框，质量块四个边分别通过一根弹性悬臂梁支悬于支撑边框的中心位置，支撑边框下表面通过静电键合技术与玻璃基板键合，十六个阻值相等的压敏电阻对称均布在四根弹性悬臂梁的两端，十六个压敏电阻连接分别构成三个惠斯通电桥分别检测三个轴向的加速度信号。本发明加速度计结构简单、灵敏度高、轴间耦合低、可靠性高、成本低廉、易于一体化加工，以其生产加工的加速度计应用范围广阔。
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公开(公告)号：CN103616531A
公开(公告)日：2014-03-05
申请号：CN201310669325.4
申请日：2013-12-11
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种基于双路循环电桥检测的三轴压阻式加速度传感器，该传感器的该检测法打破了普通三轴压阻式加速度传感器至少使用12个压敏电阻，每4个连接成一个惠斯通电桥检测一个方向输出信号的“单向检测”规律，提出了一种对三轴加速度传感器三个方向的输出信号进行实时检测的循环检测电桥法，该循环检测电桥由8个压敏电阻共用桥臂而组成。对比本发明传感器的双路循环电桥检测法和普通传感器的单向检测法可以得出，采用双路循环电桥检测法有效地提高了三轴加速度传感器的灵敏度，同时降低了它的横向耦合。
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公开(公告)号：CN102853898B
公开(公告)日：2014-01-15
申请号：CN201210284038.7
申请日：2012-08-11
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明提供了一种性能更加优化的三维MEMS单片集成矢量水声传感器。本发明矢量水声传感器包括硅基座框架、十字形悬臂梁、圆形中间连接体、微型柱状体，十字形悬臂梁上设置有八个应变压敏电阻，八个应变压敏电阻分别组成检测X向和Y向的两个惠斯通全桥差动电路；硅基座框架的四个角上开设有安置槽，安置槽端部固定有单悬臂梁，每根单悬臂梁的根部设有一个应变压敏电阻，其中两个应变压敏电阻设于梁正面、另外两个应变压敏电阻设于梁背面，且四个应变压敏电阻组成一个检测Z向的惠斯通全桥差动电路。本发明体积小、灵敏度高、轴间耦合度低、指向性好、工艺简单、易于制作和批量化生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102539824B
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201110433663.9
申请日：2011-12-22
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种微纳测风矢量传感器，解决了现有测风仪器存在检测不准、维护不便等缺点。本发明包括上盖、中间支撑体和底座，上盖的底面上设有条形卡棱，条形卡棱与中间支撑体上表面形成风道；中间支撑体内部设有内部支撑体，内部支撑体顶部安置二维敏感转换微结构，二维敏感转换微结构的微型柱状体穿过中间支撑体上表面后置于条形卡棱所形成的风道中，底座内设有与二维敏感转换微结构连接的PCB电路板。检测时，当风进入风道后，二维敏感转换微结构就可以检测到从风道进来的风。本发明开创性的采用二维敏感转换微结构对风进行测量，可实现对风速和风压的同步测量，检测灵敏度和准度都得到了较大的提高，而且还能准确的测出风的瞬时变化值。
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公开(公告)号：CN102435776B
公开(公告)日：2013-05-01
申请号：CN201110319018.4
申请日：2011-10-20
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及MEMS传感器领域中的加速度传感器，具体是一种单片集成八梁臂三轴加速度计，解决了现有加速度计灵敏度低、轴间耦合度大、封装结构复杂、安装测试不方便、耐高温性差的问题。该加速度计包括八根弹性梁臂、中心固支块和质量块边框，四周质量块边框分别通过弹性梁臂与中心固支块固定，中心固支块下底面通过静电耦合技术与玻璃底盖键合，十二个阻值相等的压敏电阻对称分布在八根弹性梁臂的两端，压敏电阻连接分别构成三个惠斯通电桥分别测试三个轴向的加速度。本发明加速度计灵敏度高，封装结构简单，可靠性高，成本低廉，易于一体化加工，以其生产加工的加速度计应用范围广阔。
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公开(公告)号：CN102006535B
公开(公告)日：2013-04-10
申请号：CN201010581155.0
申请日：2010-12-10
Applicant: 中北大学
IPC: G01H11/00
Abstract: 本发明涉及MEMS传感器领域中的矢量水听器，具体是一种矢量水听器用封装结构。减少了封装结构对检测结果的影响，包括两个半球形透声橡胶帽、环状安装座；环状安装座的上下端面分别设有卡槽，帽沿与卡槽间以聚氨酯粘合；环状安装座内设有环形安装板，环形安装板固定有PCB电路板，PCB电路板的中央设置有安装槽，安装槽中部为通孔结构，PCB电路板上集成有信号提取调理电路；球形壳体内注满有与水密度相同或相近的绝缘液体；环状安装座上开设有两个功能通孔：用于向球形壳体内灌注绝缘液体的注液孔；用于安装与PCB电路板上信号提取调理电路输出相连的输出电缆的安装孔。本发明结构简单、合理，极具新颖性，加工成本低，易于制作，适合批量化生产。
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公开(公告)号：CN102095489B
公开(公告)日：2012-08-08
申请号：CN201010582248.5
申请日：2010-12-10
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及MEMS传感器领域中的矢量水听器，具体是一种矢量水听器用抗流噪声型敏感体。解决了现有矢量水听器抗流噪声能力弱的问题，包括用于敏感水声信号的敏感结构，敏感结构由双框结构支撑固定，双框结构包含外框、内框，内框的两正对边框分别通过折叠式弹簧与外框连接固定；敏感结构悬置于内框内，敏感结构半导体框架的两正对边框分别通过折叠式弹簧与内框连接固定，敏感结构半导体框架与内框间折叠式弹簧的伸缩方向、及外框与内框间折叠式弹簧的伸缩方向呈垂直关系。结构合理、紧凑，应用了芯片级减振弹簧，使得矢量水听器抑制流噪声的能力大为增强，探测距离延长，并能一次集成加工完成，一致性好，性能更加优异，更能适应水下恶劣的环境。
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公开(公告)号：CN102607694A
公开(公告)日：2012-07-25
申请号：CN201110407828.5
申请日：2011-12-09
Applicant: 中北大学
IPC: G01H11/06
Abstract: 本发明为一种用于T形敏感体矢量水听器的封装结构，该封装结构可以进一步提高和完善T形敏感体矢量水听器的各性能指标。该封装结构包括用于安置信号提取电路板的支撑管，支撑管的顶部延设有缩径细管，缩径细管顶部设有支撑盘，支撑盘上开设有与缩径细管相通的中心通孔，中心通孔两侧对称开设有用于卡固T形敏感体和PCB电路板的矩形卡槽，支撑盘上固接有注满硅油的透声帽；支撑管底部管口插接有开设电缆通孔的金属堵头，电缆通孔内插有输出电缆，金属堵头的电缆引出端灌封有聚氨酯层。本发明封装结构可以有效的减少声散射对声探测的影响，从而增强了T形敏感体矢量水听器的灵敏度和指向性，而且该封装结构设计合理、易于微型化、密封性好。
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