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公开(公告)号：CN114204846A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111447188.0
申请日：2021-11-30
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开了一种可滑动磁耦合限幅综合拓频的压电振动能量收集器，能量收集器，包括框架、磁体质量块和压电双晶片，压电双晶片的两端与框架连接，磁体质量块套设于压电双晶片上且能够在压电双晶片上滑动；框架在压电双晶片中心的两侧位置对称设有第一磁体和第二磁体，磁体质量块与第一磁体以及与第二磁体相互吸引，框架内侧和磁体质量块的间距为限幅间距。本发明具有非线性振动的特点，合理控制磁力大小和限幅间距能够使系统达到三稳态，将大幅拓展谐振频带，因此在较宽频带有大幅压电输出，适应环境随机宽频的振动特点。同时本发明可滑动磁耦合限幅综合拓频的压电振动能量收集器结构紧凑，可提升压电振动发电功率密度。
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公开(公告)号：CN110224682B
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN201910460830.5
申请日：2019-05-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了CMUTS谐振式生化传感器的低电压阻抗匹配方法及匹配网络，CMUTs谐振式生化传感器的低电压阻抗匹配方法，包括电压源，LC调谐网络，CMUTs等效电路网络以及负载网络。电压源，主要为LC调谐网络，CMUTs等效电路网络以及负载网络提供交流电压。通过LC调谐网络对CMUTs等效电路网络在并联谐振频率处电抗进行阻抗匹配，使其串并联谐振频率过零点。本发明使CMUTs在低电压下具有过零点的串并联谐振频率，所述阻抗匹配方法简单方便，能够使CMUTs在小于30V直流偏置电压下谐振，反射损失S11在谐振工作频率点减小到‑25dB～‑40dB之间，提高回波损耗S21大于‑3dB，降低了CMUTs功耗并提高传输效率。
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公开(公告)号：CN113218544A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110462410.8
申请日：2021-04-27
Applicant: 西安交通大学 , 陕西省计量科学研究院 , 西安航天动力研究所
Inventor： 赵立波 , 李学琛 , 韩香广 , 乔智霞 , 皇咪咪 , 李伟 , 徐廷中 , 杨萍 , 高漪 , 王鸿雁 , 关卫军 , 吴永顺 , 李支康 , 朱瑄 , 王久洪 , 魏于昆 , 山涛 , 蒋庄德
Abstract: 本发明公开了具有应力集中结构的微压传感器芯片及其制备方法，包括承压薄膜、双C型槽、硅基底、压敏电阻条、金属引线和防过载玻璃基底。硅基底背面深硅刻蚀形成承压薄膜以及半岛与岛屿结构，在硅基底正面刻蚀两组C型槽。相对应的两个C型槽之间形成应力集中区域，四个压敏电阻条布置在该应力集中区域上。芯片背腔的岛屿与岛屿之间、岛屿与半岛之间的间隙可以进一步提高压敏电阻条处的应力集中效果。
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公开(公告)号：CN110492787B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN201910730976.7
申请日：2019-08-08
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开一种均布应力压电简支梁振动能量收集器及能量收集方法，包括外壳以及封装于外壳内的压电简支梁和两个圆弧形质量块，两个圆弧形质量块对称设置于压电简支梁的上下两侧并连接为一体结构，两个圆弧形质量块朝向压电简支梁的一侧均为圆弧面，两个圆弧形质量块圆弧面的顶部将压电简支梁夹紧；两个圆弧形质量块的两端分别延伸至压电简支梁两端的端部。本发明均布应力压电简支梁振动能量收集器的谐振器件在谐振过程中，圆弧形质量块的圆弧面能够限制压电简支梁的最大弯曲振型，压电简支梁能够与圆弧形质量块的圆弧面紧贴，使得压电简支梁形成了等应力弯曲梁。因此能够使压电简支梁整体应力最大化，接近压电材料最大许用应力，提高压电能量输出。
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公开(公告)号：CN112284577A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202011035525.0
申请日：2020-09-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01L1/18
Abstract: 一种压电压阻复合式触觉传感器及制备方法，包括第一电极结构层，第一电极结构层的下方设有压电力敏结构层，压电力敏结构层的下方设有第二电极结构层，第二电极结构层的下方设有柔性绝缘层，柔性绝缘层的下方设有第三电极结构层，第三电极结构层的下方设有压阻力敏结构层，压阻力敏结构层的下方设有第四电极结构层；压电力敏结构层和压阻力敏结构层分别实现对外部动态和静态触觉力学信号的感知；封装后的复合式触觉传感器在第一电极结构层的上面设有第二基底层，第四电极结构层的下方设有第一基底层；本发明制备的复合式触觉传感器同时具备压阻式和压电式感知机理，实现多模态力学参量的测量，可用于柔性穿戴设备、智能机器人等领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112230763A
公开(公告)日：2021-01-15
申请号：CN202011035483.0
申请日：2020-09-27
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种多参数测量的智能手套，包括手套本体，手套本体的正面手掌部分及手指各指节中心位置分布有阵列式的柔性压力传感器，手套本体的正面手指部分布置有多个柔性温度传感器，手套本体的手指侧面布置有多个柔性应变传感器，手套本体的背面布置有MEMS惯性传感器、信号处理单元、蓝牙传输单元；所有传感器的信号输出连接到信号处理单元，信号处理单元实现对手部的手掌压力、手指弯曲状态、手掌温度分布、手部的移动加速度、手部的速度、手部移动的角速度等参数的处理；信号处理单元完成参数处理后通过蓝牙单元将数据传输到外部接收设备，实现对穿戴手套者手部多参数状态的监测，本发明能够进行多物理量的测量，可应用于工业生产、医疗健康等领域。
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公开(公告)号：CN110508474B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201910702689.5
申请日：2019-07-31
Applicant: 西安交通大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明公开了一种混合驱动MUT单元结构及其参数化激励方法，其将传统CMUT单元的塌陷工作模式与PMUT单元的驱动方式进行结合。在超声发射状态，通过施加偏置电压使得振动薄膜处于塌陷状态。同时在塌陷偏置电压基础上叠加周期信号，使得振动薄膜塌陷区域与传感器基底的贴合状态发生周期性变化，实现对振动薄膜弯曲刚度的周期性调控。同时，对其余未贴合部分薄膜，采用PMUT基于逆压电效应的超声发射方法，实现MUT单元在变刚度条件下的振动增幅，实现MUT单元的参数化激励，增加MUT单元的发射灵敏度。
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公开(公告)号：CN108918662B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201810468138.2
申请日：2018-05-16
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01N29/036
Abstract: 本发明公开了一种CMUTS流体密度传感器及其制备方法，CMUTs单元结构包括基底、下电极、二氧化硅热应力匹配层、二氧化硅支柱、二氧化硅振动薄膜层、环形金属上电极、二氧化硅绝缘层、声阻抗匹配层和隔声墙。本发明采用环形薄膜作为振动结构，相比于传统的圆形薄膜提高了谐振频率和密度检测灵敏度，同时隔声墙能有效减小CMUTs阵列中单元间的超声互辐射，从而使传感器具有更高的精度，阻抗匹配层的设置能有效提高CMUTs检测信号的强度；对CMUTs的上下电极采用低热膨胀系数的绝缘二氧化硅进行覆盖，使传感器能工作于高温、导电和腐蚀性流体的测量环境中。
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公开(公告)号：CN111422861A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010382893.6
申请日：2020-05-08
Applicant: 西安交通大学
IPC: C01B32/194 , H01L21/04 , H01L21/027 , G01L9/00 , G01L1/00
Abstract: 本发明公开了一种悬浮式石墨烯薄膜结构的制备方法，包括以下步骤：步骤1，在铜基石墨烯薄膜表面涂PMMA，获得铜基/石墨烯/PMMA结构；步骤2，将步骤1获得的铜基/石墨烯/PMMA结构置入铜腐蚀液中，刻蚀去掉铜基底，获得PMMA/石墨烯结构；步骤3，将步骤2获得的PMMA/石墨烯结构转移到硅基空腔结构上，获得PMMA/石墨烯/硅结构；步骤4，在步骤3获得的PMMA/石墨烯/硅结构的PMMA表面旋涂光刻胶，光刻显影，氧等离子体图形化石墨烯结构，用丙酮去除光刻胶，获得悬浮式石墨烯薄膜结构。本发明能够低悬浮式石墨烯的加工制作难度，保证悬浮式石墨烯薄膜结构的覆盖完整性，成功率较高。
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公开(公告)号：CN110523607A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910702669.8
申请日：2019-07-31
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种压电发射电容感知高性能MUT单元及其制备方法，将PMUT单元的超声发射工作模式与CMUT单元的超声接收工作模式相互结合。该MUT单元由压电驱动环形薄膜与叠加于环形薄膜上表面的圆形电容感知薄膜组成。在超声发射工作模式，环形薄膜基于逆压电效应进行驱动，同时带动叠加在其上的圆形薄膜产生活塞式振动，从而提高超声发射指向性以及超声输出。在超声接收工作模式，环形薄膜与圆形薄膜同时受到入射超声作用产生挠度。由于圆形薄膜与环形薄膜挠度的叠加，增大了电容上极板与电容下极板之间的行程变化量，从而提高单元超声接收灵敏度；同时，这也使得单元在超声接收模式下能采用更低的偏置电压工作在塌陷模式，进一步增加单元的超声接收灵敏度。
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