一种单片集成的双轴硅微陀螺仪

    公开(公告)号:CN109059893B

    公开(公告)日:2020-04-24

    申请号:CN201811225124.4

    申请日:2018-10-20

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及双轴陀螺仪,具体是一种单片集成的双轴硅微陀螺仪。本发明解决了现有双轴陀螺仪测量精度低、生产成本高的问题。一种单片集成的双轴硅微陀螺仪,包括玻璃基底、正方形框架、驱动模块、x轴检测模块、z轴检测模块、驱动检测模块;所述驱动模块包括左纵向条形可动驱动极板、右纵向条形可动驱动极板、两个左锚块、两个右锚块、两根左方波形弹性支撑悬梁、两根右方波形弹性支撑悬梁、八对左固定驱动极板、八对右固定驱动极板、左一弹性解耦悬梁、右一弹性解耦悬梁;所述x轴检测模块包括纵向条形x轴检测板、四个x轴检测梳齿、左二弹性解耦悬梁、右二弹性解耦悬梁。本发明适用于军事导航、深空探测等高精尖领域。

    一种适应于高温环境的SiC压阻式加速度传感器制备方法

    公开(公告)号:CN108328568B

    公开(公告)日:2019-07-05

    申请号:CN201810135219.0

    申请日:2018-02-09

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及压阻式加速度传感器,具体是一种适应于高温环境的SiC压阻式加速度传感器制备方法。本发明解决了现有压阻式加速度传感器在高温环境下使用时稳定性和可靠性差的问题。一种适应于高温环境的SiC压阻式加速度传感器制备方法,该方法是采用如下步骤实现的:步骤a:准备正方形SiC基底;步骤b:对正方形SiC基底进行减薄;步骤c:在正方形SiC基底的背面刻蚀形成口字形凹腔和正方形质量块;步骤d:将正方形n型外延层刻蚀成为四个长方形压敏电阻条;步骤e:沉积氧化层;步骤f:溅射正方形金属层;步骤g:在氧化层的正面和口字形凹腔的底面之间刻蚀形成四个正方形通孔。本发明适用于军事国防、航空航天等领域。

    一种基于轮-环形式的单片三轴MEMS陀螺仪

    公开(公告)号:CN109163717A

    公开(公告)日:2019-01-08

    申请号:CN201811303962.9

    申请日:2018-11-03

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及三轴陀螺仪,具体是一种基于轮-环形式的单片三轴MEMS陀螺仪。本发明解决了现有三轴陀螺仪测量精度低、生产成本高的问题。一种基于轮-环形式的单片三轴MEMS陀螺仪,包括玻璃基底、驱动结构、x轴敏感结构、y轴敏感结构、z轴敏感结构;所述驱动结构包括圆柱形中心锚体、圆环形驱动质量块、四根直形弹性支撑悬梁、八个可动驱动梳齿、八对固定驱动梳齿;所述x轴敏感结构包括第I圆环形敏感质量块、两根第I三角形弹性支撑悬梁、两个第I弧形电极;所述y轴敏感结构包括第II圆环形敏感质量块、两根第II三角形弹性支撑悬梁、两个第II弧形电极。本发明适用于军事导航、深空探测等高精尖领域。

    一种适应于高温环境的SiC压阻式加速度传感器制备方法

    公开(公告)号:CN108328568A

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201810135219.0

    申请日:2018-02-09

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: B81C1/00349 G01P15/12

    Abstract: 本发明涉及压阻式加速度传感器,具体是一种适应于高温环境的SiC压阻式加速度传感器制备方法。本发明解决了现有压阻式加速度传感器在高温环境下使用时稳定性和可靠性差的问题。一种适应于高温环境的SiC压阻式加速度传感器制备方法,该方法是采用如下步骤实现的:步骤a:准备正方形SiC基底;步骤b:对正方形SiC基底进行减薄;步骤c:在正方形SiC基底的背面刻蚀形成口字形凹腔和正方形质量块;步骤d:将正方形n型外延层刻蚀成为四个长方形压敏电阻条;步骤e:沉积氧化层;步骤f:溅射正方形金属层;步骤g:在氧化层的正面和口字形凹腔的底面之间刻蚀形成四个正方形通孔。本发明适用于军事国防、航空航天等领域。

    一种面向闭环检测的微陀螺批量动态测试方法

    公开(公告)号:CN105180969B

    公开(公告)日:2018-01-02

    申请号:CN201510725131.0

    申请日:2015-10-29

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及硅微机械陀螺仪的动态标定技术,具体是一种面向闭环检测的微陀螺批量动态测试方法。本发明解决了现有硅微机械陀螺仪动态标定方法标定结果不准确、标定过程费时费力、标定效率低下的问题。一种面向闭环检测的微陀螺批量动态测试方法,该方法是采用如下步骤实现的:1)各个硅微机械陀螺仪均采用单独的驱动闭环回路;2)各个硅微机械陀螺仪共同配备一个外接信号源;各个硅微机械陀螺仪均配备单独的闭环式哥氏力等效信号发生装置;3)各个硅微机械陀螺仪均采用单独的检测闭环回路;4)各个硅微机械陀螺仪均配备单独的采集设备。本发明适用于硅微机械陀螺仪的动态标定。

    一种全对称折叠弹性梁硅微环形振动陀螺谐振子结构

    公开(公告)号:CN106643686A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201610974326.3

    申请日:2016-11-07

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及硅微环形振动陀螺,具体是一种全对称折叠弹性梁硅微环形振动陀螺谐振子结构。本发明解决了现有硅微环形振动陀螺灵敏度低的问题。一种全对称折叠弹性梁硅微环形振动陀螺谐振子结构,包括圆环状谐振质量、圆柱状中心锚点、轮辐状弹性支撑悬梁;其中,圆柱状中心锚点位于圆环状谐振质量的内腔;轮辐状弹性支撑悬梁的数目为八个;每个轮辐状弹性支撑悬梁均由第一片状弹性支撑悬梁、第二片状弹性支撑悬梁、第一方波状弹性支撑悬梁、第二方波状弹性支撑悬梁、第三片状弹性支撑悬梁、第四片状弹性支撑悬梁构成。本发明适用于武器制导、航空航天、生物医学、消费品电子等领域。

    一种全新的U形折叠梁硅微环形振动陀螺

    公开(公告)号:CN106643685A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201610973782.6

    申请日:2016-11-07

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: G01C19/5684

    Abstract: 本发明涉及硅微环形振动陀螺,具体是一种全新的U形折叠梁硅微环形振动陀螺。本发明解决了现有硅微环形振动陀螺测量精度低、机械灵敏度低的问题。一种全新的U形折叠梁硅微环形振动陀螺,包括玻璃基底、谐振子部分、电极部分;所述谐振子部分包括圆环状谐振质量、圆柱状中心锚点、轮辐状弹性支撑悬梁;所述电极部分包括外弧形电极、内弧形电极;其中,圆柱状中心锚点位于圆环状谐振质量的内腔;轮辐状弹性支撑悬梁的数目为八个;每个轮辐状弹性支撑悬梁均由第一片状弹性支撑悬梁、方波状弹性支撑悬梁、第二片状弹性支撑悬梁构成。本发明适用于武器制导、航空航天、生物医学、消费品电子等领域。

    基于TSV技术的μPNT微尺度立体堆叠方法

    公开(公告)号:CN105241455A

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201510723294.5

    申请日:2015-10-29

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: G01C21/165 B81B7/02

    Abstract: 本发明涉及微型定位-导航-授时系统(μPNT)的微装配技术,具体是一种基于TSV技术的μPNT微尺度立体堆叠方法。本发明解决了现有采用SOG技术的微型定位-导航-授时系统微装配方法加工难度过大、成品率过低、体积过大、适用范围受限、装配精度过低的问题。基于TSV技术的μPNT微尺度立体堆叠方法,该方法是采用如下步骤实现的:a.选取一个玻璃层,并在玻璃层的上表面溅射金属引线层;b.选取一个硅层,并将硅层的下表面与玻璃层的上表面键合在一起;c.重复进行步骤a-b,由此得到若干个SOG;d.在各个SOG的硅层上刻蚀形成上下贯通的TSV。本发明适用于微型定位-导航-授时系统的微装配。

    一种提升硅微机械陀螺仪带宽全温性能的方法

    公开(公告)号:CN104897150A

    公开(公告)日:2015-09-09

    申请号:CN201510334584.0

    申请日:2015-06-16

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: G01C19/5776 G01C25/005

    Abstract: 本发明涉及微机械陀螺仪,具体是一种提升硅微机械陀螺仪带宽全温性能的方法。本发明解决了微机械陀螺仪无法兼顾机械灵敏度和带宽、带宽全温性能差的问题。一种提升硅微机械陀螺仪带宽全温性能的方法,该方法是采用如下步骤实现的:1)以扫频的方式确定微机械陀螺仪驱动模态和检测模态的谐振角频率;2)根据微机械陀螺仪驱动模态和检测模态扫频测试的结果,计算得出微机械陀螺仪驱动模态和检测模态的品质因数;3)在微机械陀螺仪的检测回路中增设偶极子全温跟踪补偿控制器;所述偶极子全温跟踪补偿控制器包括温度补偿环节、零极点发生环节、比例环节。本发明适用于微机械陀螺仪。

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