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公开(公告)号：CN109613300B
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN201811554784.7
申请日：2018-12-19
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/125 , G01C19/5733
Abstract: 本发明公开了一种可同时测量垂直方向加速度和角速度的微传感器，包括上层的硅微结构和下层的玻璃基座，硅微结构通过键合工艺加工在玻璃基座上；硅微结构包括角速度检测模块和加速度检测模块，角速度检测模块和加速度检测模块共用一个质量块，角速度检测模块与质量块通过第一连接梁相连，加速度检测模块与质量块直接相连。本发明通过合理的连接梁设计，使角速度检测模块驱动模态与检测模态之间、加速度检测模态与角速度检测模态之间互相解耦，实现同时测量垂直方向加速度和角速度。加速度检测梳齿的设计消除了角速度检测模块驱动模态和检测模态对加速度检测模块检测造成的干扰影响，从而提高了微传感器在垂直方向加速度和角速度的测量精度。
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公开(公告)号：CN107270902B
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201710417411.4
申请日：2017-06-06
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种带有交叉轴耦合误差补偿的MEMS惯性测量单元，包括三个轴向MEMS模拟输出陀螺仪及其信号采集电路，实现对陀螺仪信号的采集；三个轴向MEMS数字输出加速度计及其信号采集电路，实现对加速度计输出信号的采集；陀螺数据转换模块，实现陀螺数据的模数转换；交叉轴耦合误差补偿模块实现对模拟输出陀螺仪和数字输出加速度计的数据处理；串口通信电路实现与上位机的通信；以及电源配置电路为整个测量单元各类提供各类供电电源。本发明不但可以实现对载体六轴位置信息的采集，而且还可以消除由加工、安装带来的交叉轴耦合误差。
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公开(公告)号：CN107389979B
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201710505734.9
申请日：2017-06-28
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/097
Abstract: 本发明公开了一种基于谐振频率的硅微谐振式加速度计在线温度补偿方法，在零加速度情况下标定出两谐振梁谐振频率平方和与其谐振频率差的单调变化关系曲线，然后在输入加速度情况下对两谐振梁谐振频率和谐振频率差进行测量，结合先前获得的关系曲线将温度引起的谐振频率差从测量得到的谐振频率差中减去，完成温度补偿工作。本发明提供的硅微谐振式加速度计温度补偿方法，克服了传统直接温度补偿方法中温度场分布的不确定性和热传导延迟给补偿结果带来较大偏差的缺陷，能够实现实时的、高精度的温度补偿。本发明方法的温度补偿成本低，该方案全部基于FPGA实现，不需要额外增加传感器和引入其它设备，仅利用已有电路器件即可实现。
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公开(公告)号：CN109827594A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910146917.5
申请日：2019-02-27
Applicant: 东南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于面内模态旋转的轴对称陀螺仪零位自补偿系统，包括轴对称谐振子、陀螺仪驱动与检测模态控制子系统、面内模态旋转控制系统，陀螺仪驱动与检测模态控制子系统包括驱动模态控制部分与检测模态控制部分，驱动模态控制部分用以保持谐振子驱动方向工作于谐振状态，检测模态控制部分用于平衡哥氏效应产生的驻波进动，并将平衡电压作为角速度的测量结果进行输出。与传统IMU的旋转调制相比，本发明所述方法无需旋转机构，不额外增加陀螺仪机构复杂度，具有体积小、成本低的优势。与已有基于模态反转的轴对称陀螺仪零偏抑制技术相比，本发明所述方法无需模态反转的切换时间，可实现对外界角速度的不间断敏感。
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公开(公告)号：CN106654319B
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201611222635.1
申请日：2016-12-27
Applicant: 东南大学
IPC: H01M8/04007 , H01M8/04298 , G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于变异粒子群和差分进化混合算法的质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统温度建模方法。PEMFC电堆输出性能受到运行系统各模块控制温度的影响，本发明基于一种变异粒子群和差分进化混合算法，结合PEMFC电堆模型，提出电化学性能最佳时，电堆各模块最优温度运行参数算法解算步骤。该混合算法具有良好的全局和局部的搜索、优化能力，能够高精度地辨识和实时控制PEMFC系统各模块的温度控制参数，从而提升燃料电池系统的电化学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105911309B
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201610473126.X
申请日：2016-06-24
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/125
Abstract: 本发明公开了一种单锚点支撑式双轴硅微谐振式加速度计，包括下层玻璃基底、引线层、键合层和上层硅结构层，底层为玻璃基底，在玻璃基底的上表面溅射金属作为引线层，在玻璃基底和引线层上设有键合层，通过键合层把硅结构层悬置于玻璃基底之上；整个上层硅结构层的可动结构由唯一的锚点支撑；上层硅结构层包括固定支撑框架和四个上层硅微机械子结构，上层硅微机械子结构按逆时针方向依次排列；其中，第一和第三、第二和第四上层硅微机械子结构分别形成一组加速度测量模块。本发明不仅可以有效抑制基底材料和硅材料的材料属性不匹配所带来的影响，而且可以消除键合时产生的残余应力以及环境变化时的热应力以及实现两正交方向之间的解耦。
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公开(公告)号：CN108931665A
公开(公告)日：2018-12-04
申请号：CN201810487650.1
申请日：2018-05-21
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/08 , G01P15/125
Abstract: 本发明公开了一种用于硅微谐振式加速度计的数字锁相测控电路，使用一种同步积分电路实现对加速度计谐振器电容检测信号的相位信息和幅度信息提取，输出信号为反映相位误差的直流量，降低模数转换器的采样速率要求。数字PI控制器的参数可灵活设置，实现高精度的幅度控制以及相位控制；频率控制字能够表征谐振器实际信号的频率，无需另外使用频率测量设备对信号测频。在加速度计前端电路建立温度补偿模型，将零偏温度补偿前的频率差信号和温度补偿后频率差信号通过串口传输至上位机，实现测量控制和温度补偿的一体化。
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公开(公告)号：CN107655453A
公开(公告)日：2018-02-02
申请号：CN201710843382.8
申请日：2017-09-18
Applicant: 东南大学
IPC: G01C9/00
CPC classification number: G01C9/00
Abstract: 本发明公开了一种全量程多方向硅微谐振式倾角传感器，包括上层硅结构层、下层玻璃基底、键合层，上层硅结构层包括质量块、质量块锚区以及两对二级微杠杆连接双端固定谐振器子结构，质量块、质量块锚区、锚区支撑结构与两对二级微杠杆连接双端固定谐振器子结构分别构成重力方向的第一硅微谐振式倾角传感器子结构和水平方向的第二硅微谐振式倾角传感器子结构；第一、第二硅微谐振式倾角传感器子结构分别关于中心轴对称，形成两组差分式结构倾角测量模块。本发明利用二级微杠杆结构放大质量块结构惯性力，大幅度提高倾角检测灵敏度；利用第一、第二硅微谐振式倾角传感器子结构实现重力方向或结构平面法向上全量程范围内的倾角测量。
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公开(公告)号：CN107063223A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710248849.4
申请日：2017-04-17
Applicant: 东南大学
IPC: G01C19/5656
CPC classification number: G01C19/5656
Abstract: 本发明公开了一种单片式谐振加速度计陀螺仪结构，包括三框架式全解耦陀螺仪、两个谐振梁构成的谐振式加速度计，谐振式加速度计的输入端水平侧通过解耦梁与锚点固定，竖直侧与陀螺仪通过耦合梁相连接；谐振式加速度计的惯性敏感质量单元由陀螺仪质量构成。本发明的一种单片式谐振加速度计陀螺仪结构，可以有效测量垂直纸面的角运动和竖直方向的线加速度，并且具有体积小、结构紧凑、设计简单、精度高的优点。
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公开(公告)号：CN107063222A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710248848.X
申请日：2017-04-17
Applicant: 东南大学
IPC: G01C19/5621
CPC classification number: G01C19/5621
Abstract: 本发明公开了一种直接频率输出的三框架式双质量硅微机械陀螺仪，包括下层玻璃基底、引线层、键合层和上层硅结构层，在下层玻璃基底的上表面溅射金属作为引线层，在下层玻璃基底上设有覆盖引线层和下层玻璃基底的键合层，通过键合层把上层硅结构层悬置于下层玻璃基底之上；上层硅结构层包括两个上层硅微机械子结构和耦合连接梁，两个上层硅微机械子结构关于结构竖直中心轴对称。本发明可以有效抑制线加速度和温度等共模误差的影响，更好地实现结构解耦，减小结构的正交误差，而且把检测的位移变化转化为音叉谐振器的频率变化，输出的频率信号稳定性好，不易受噪声干扰，在传输和处理过程中也不易出现误差。
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