公开(公告)号：CN115603685A

公开(公告)日：2023-01-13

申请号：CN202211315902.5

申请日：2022-10-26

Applicant: 北京大学(CN)

Inventor： 崔健 ,  赵前程

IPC: H03H3/007

Abstract: 本发明提供了一种微机电谐振式器件品质因数稳定性提升装置及方法，所述装置包括：微机电谐振式器件、闭环驱动电路和阻尼控制电路，闭环驱动电路的输入端与微机电谐振式器件的振动拾取结构连接，闭环驱动电路的第一输出端与微机电谐振式器件的驱动结构连接，阻尼控制电路的输入端与闭环驱动电路的第二输出端连接，阻尼控制电路输出端与微机电谐振式器件的阻尼调节结构连接。在本发明中，通过闭环驱动电路可使微机电谐振式器件在其谐振频率处进行恒幅振动，在温变条件下，通过阻尼控制电路对阻尼控制电压或调节电阻进行动态调节，实现微机电谐振式器件的阻尼维持恒定，使与品质因数相关的驱动电压维持在目标驱动电压不变，实现品质因数稳定性提升。

公开(公告)号：CN112629516B

公开(公告)日：2022-07-12

申请号：CN201910953193.5

申请日：2019-10-09

Applicant: 北京大学

Inventor： 赵前程 ,  杨海兵 ,  崔健

IPC: G01C19/5712

Abstract: 本发明公开了一种用于振动轮式水平轴陀螺耦合抑制结构。所述轮式水平轴陀螺包括单检测轴水平轴陀螺和双检测轴水平轴陀螺。所发明的适用于轮式水平轴陀螺的耦合抑制结构为栅条状，其特征为：两两一组关于几何中心成中心对称分布。本发明的耦合抑制电极同样为栅条状结构，与栅条状抑制结构交叉分布。本发明的有益效果为：由于加工误差的存在，水平轴陀螺在驱动状态无角速度输入时会产生离面位移产生耦合信号，通过对底部耦合抑制电极施加直流电压，由于栅条状结构与底部耦合电极的交叠，产生静电力作用在栅条状结构上将平衡离面位移从而抑制耦合信号。通过调节耦合抑制电极上的直流电压，将耦合信号降到最小，将显著提高水平轴陀螺的器件性能。

公开(公告)号：CN113343520B

公开(公告)日：2022-05-13

申请号：CN202110578205.8

申请日：2021-05-26

Applicant: 北京大学

Inventor： 崔健 ,  赵前程 ,  刘梦霞

IPC: G06F30/23 ,  G06F119/08

Abstract: 本申请实施例提供一种硅基谐振式传感器温度稳定性提升方法、系统、设备及存储介质，涉及微机电传感器技术领域，采用本申请提供的硅基谐振式传感器温度稳定性提升方法，按照晶向角优化步长增加谐振式传感器的晶向角进行搜索，对于每一次搜索，在多个测试温度下对所述谐振式传感器进行模态仿真，获取在该晶向角下的谐振频率温度变化量，搜索完成后汇总谐振频率温度变化量找到最优晶向角。本申请可以高效、便捷地确定使硅谐振式传感器频率温度漂移最小的加工晶向，提升传感器的温度稳定性。

公开(公告)号：CN108955663B

公开(公告)日：2022-03-25

申请号：CN201710366979.8

申请日：2017-05-23

Applicant: 北京大学

Inventor： 赵前程 ,  李美杰 ,  闫桂珍

IPC: G01C19/5684

Abstract: 本发明涉及一种谐振式双轴微机械轮式陀螺，其特征在于：它包括衬底，锚点，中心轴，驱动折叠梁，内环框架，外环框架，检测X轴扭转梁，检测Y轴扭转梁，检测质量块，检测电容、驱动梳齿电容及驱动反馈梳齿电容。内环框架内通过驱动折叠梁与中心轴相连，内环框架外通过检测X轴扭转梁与外环框架相连，外环框架外通过检测Y轴扭转梁与检测质量块相连。内环框架的内测和外侧分别连接驱动反馈梳齿电容的可动电极和驱动梳齿电容的可动电极。各梳齿电容的固定电极连接在衬底上，检测电容的可动电极连接在检测质量块上，固定电极连接在衬底上。本发明工艺过程简单，可用于实现单质量块双轴陀螺，并可以实现大批量生产。

公开(公告)号：CN114129903A

公开(公告)日：2022-03-04

申请号：CN202111249046.3

申请日：2021-10-26

Applicant: 北京大学(天津滨海)新一代信息技术研究院

Inventor： 赵前程 ,  刘驰 ,  秦倞

IPC: A61N5/00

Abstract: 本发明涉及一种热疗恒温系统及设备，属于热疗领域，其包括线圈、储水箱、进出水路和循环泵，所述储水箱内储存有冷却液体；所述进出水路的一端与所述线圈配合，所述进出水路的另一端与所述储水箱连接；所述循环泵设置在所述储水箱内，所述循环泵设置成驱动所述冷却液体循环至所述线圈，以使所述冷却液体与所述线圈热接触。本发明具有解决对线圈进行温度控制，有效保证热疗过程的安全性问题的效果。

公开(公告)号：CN113138292A

公开(公告)日：2021-07-20

申请号：CN202010050723.8

申请日：2020-01-17

Applicant: 北京大学

Inventor： 赵前程 ,  闫桂珍 ,  崔健 ,  杨振川

IPC: G01P15/125

Abstract: 本发明涉及一种电容式微机械加速度计，它包括衬底、固支框架结构、敏感质量块框架结构、在衬底上固定固支框架结构的锚点、在衬底上固定加速度计敏感质量块框架结构的锚点、连接固支框架结构与敏感质量块框架结构的单自由度弹性梁、连接敏感质量块框架结构与锚点的单自由度弹性梁、检测电极单元；所述检测电极单元由非可动电极、固定非可动电极的锚点、连接于加速度计敏感质量块框架结构的可动电极组成。本发明由于采用轴对称结构并将可动结构锚点置于同一条对称轴上，可以使加速度计性能对环境温度变化和加工误差不敏感。本发明可以广泛应用于各种领域中物体线加速度的检测中。

公开(公告)号：CN112444240A

公开(公告)日：2021-03-05

申请号：CN201910811367.4

申请日：2019-08-30

Applicant: 北京大学

Inventor： 白泽森 ,  崔健 ,  杨振川 ,  赵前程

IPC: G01C19/5684 ,  G01C25/00

Abstract: 本发明提供一种用于硅微环形谐振陀螺的刚性主轴的定位与激光平衡匹配算法，包括正交耦合调零、模态频率匹配，刚性主轴定位、激光平衡匹配，四个步骤。加工不完美的环形陀螺存在一个刚度较大的刚性主轴，可以利用电学方法，求解得到刚性主轴的位置，并在谐振环的内侧的相应位置通过激光修调的方法去除小质量块，改变陀螺驱动轴和检测轴刚度失配的情况。这个算法可以从根本上消除硅微环形陀螺加工后的不对称和不完美，平衡匹配后的环形谐振陀螺的正交耦合误差将被彻底抑制，陀螺将工作在驱动模态和检测模态频率相等的匹配状态，可以实现的高精度、高稳定性的角速度检测。

公开(公告)号：CN112444239A

公开(公告)日：2021-03-05

申请号：CN201910811280.7

申请日：2019-08-30

Applicant: 北京大学

Inventor： 白泽森 ,  崔健 ,  杨振川 ,  赵前程

IPC: G01C19/5684

Abstract: 本发明涉及一种可以消除杨氏模量不对称的几何补偿式(100)硅微环形谐振陀螺，它由固定电极、锚点、中心轴、支撑梁，谐振环、衬底、电极引线组成。衬底、电极引线与其余部分的制造材料分别为7740玻璃、铬/金混合物与(100)单晶硅。陀螺的支撑梁有八根且等效刚度相同并沿圆周均匀分布，每两根之间互成45度，又分别与单晶硅的[110]和[100]晶向及其反向延长线互成22.5度。陀螺的谐振环为非等宽谐振环，在不同的位置增减小质量块以完成等效刚度的补偿。固定电极共有十七个，分别为一个中心电极、两个驱动电极，两个驱动检测电极，两个力平衡电极，两个敏感检测电极，八个静电调谐电极。本发明从设计上补偿了(100)硅材料的不对称，实现了环形陀螺的模态匹配。

公开(公告)号：CN111693037A

公开(公告)日：2020-09-22

申请号：CN201910187974.8

申请日：2019-03-13

Applicant: 北京大学

Inventor： 王银鹏 ,  白泽森 ,  赵前程 ,  杨振川 ,  闫桂珍

IPC: G01C19/5712

Abstract: 本发明提供一种硅微鸟盆式谐振陀螺仪及其制备方法，陀螺仪包括顶层打孔玻璃引线盖板，中间层单晶硅结构层和底层玻璃衬底。单晶硅结构层包括中心支撑柱、鸟盆式谐振子，十六个固定的电容式电极；打孔玻璃盖板包括一个中心引线电极和十六个按圆周均匀分布的引线电极，用于引出结构层信号。玻璃衬底淀积有吸气剂，用于真空封装。制备过程中，先由深硅刻蚀确定中心支撑柱位置，然后各向同性腐蚀得到硅微鸟盆式模子，接着在模子上沉积氧化硅牺牲层和多晶硅结构层，释放牺牲层后得到硅微鸟盆式谐振子。引线盖板和玻璃衬底通过阳极键合与单晶硅基底封装在一起。本发明通过传统半导体的工艺完成了硅微鸟盆式谐振陀螺仪的制造，具有批量化、低成本等优点。

公开(公告)号：CN111689458A

公开(公告)日：2020-09-22

申请号：CN201910187975.2

申请日：2019-03-13

Applicant: 北京大学

Inventor： 白泽森 ,  赵前程 ,  王银鹏 ,  杨振川

IPC: B81C1/00

Abstract: 本发明提供一种高深宽高对称性高表面光滑度硅微半球曲面的制备系统及其工艺方法，其步骤为：采用热氧化的二氧化硅和低压力化学气相淀积低应力氮化硅为掩膜，通过深反应离子刻蚀开槽，使用体积比为3∶7∶1的HNA溶液(HF浓度为49％，HNO3浓度为70％，CH3COOH浓度为99.8％)，在30摄氏度恒温下，让硅片以20转每分钟的速度在溶液中进行各向同性腐蚀。腐蚀速率约为4μm/min，各向同性深度可达400μm以上，腐蚀结果的二维圆周不对称度可控制在0.5％以内，腐蚀后硅表面粗糙度小于10nm。该方法具有加工周期短，设备简单易用，加工效果好等优点，为后续制备高对称性、高表面光滑度和大深宽尺寸要求的微半球谐振子，微半球陀螺，微半球沟道，微半球透镜提供了良好的技术基础。