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公开(公告)号：CN112573476B
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202011463363.0
申请日：2020-12-14
Applicant: 华中科技大学
IPC: B81B7/02
Abstract: 本发明属于微机电系统技术领域，公开了一种灵敏度及带宽可调的MEMS传感器，包括敏感模块和检测模块，敏感模块包括负刚度结构和稳定结构；负刚度结构用于减小MEMS传感器的有效刚度并提高器件检测的灵敏度；稳定结构用于稳定负刚度结构并实现MEMS传感器总有效刚度的可调控。稳定结构包括第一稳定电极和第二稳定电极，通过在第一稳定电极和第二稳定电极上施加交流电压来引入高频振动实现负刚度结构的稳定。通过改变交流电压的幅值和频率改变MEMS传感器的总的有效刚度，从而改变传感器的灵敏度。通过调节交流电压的幅值和频率同时也可以调节MEMS传感器的带宽。
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公开(公告)号：CN113917838A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111151260.5
申请日：2021-09-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种基于边带激励的谐振式传感器，包括：MEMS谐振器和反馈控制系统，谐振器包括至少两个电极，反馈控制系统用于实现反馈闭环控制并在传感过程中自适应调整边带激励信号的频率，从而维持谐振器的自激振荡。反馈控制系统包括：第一反馈控制电路和第二反馈控制电路，第一反馈控制电路用于通过检测相位差变化来实时跟踪谐振器一阶模态的频率变化，从而解调出谐振器一阶模态的振荡幅值从而产生与振荡基频频率相等的解调参考信号；第二反馈控制电路用于通过检测振荡幅值的变化来输出边带激励信号，同时提取边带激励信号的频率信息作为传感器输出。本发明可以解决现有技术中谐振式加速度传感器灵敏度低和分辨率较低的问题。
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公开(公告)号：CN113917838B
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202111151260.5
申请日：2021-09-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种基于边带激励的谐振式传感器，包括：MEMS谐振器和反馈控制系统，谐振器包括至少两个电极，反馈控制系统用于实现反馈闭环控制并在传感过程中自适应调整边带激励信号的频率，从而维持谐振器的自激振荡。反馈控制系统包括：第一反馈控制电路和第二反馈控制电路，第一反馈控制电路用于通过检测相位差变化来实时跟踪谐振器一阶模态的频率变化，从而解调出谐振器一阶模态的振荡幅值从而产生与振荡基频频率相等的解调参考信号；第二反馈控制电路用于通过检测振荡幅值的变化来输出边带激励信号，同时提取边带激励信号的频率信息作为传感器输出。本发明可以解决现有技术中谐振式加速度传感器灵敏度低和分辨率较低的问题。
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公开(公告)号：CN112573476A
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN202011463363.0
申请日：2020-12-14
Applicant: 华中科技大学
IPC: B81B7/02
Abstract: 本发明属于微机电系统技术领域，公开了一种灵敏度及带宽可调的MEMS传感器，包括敏感模块和检测模块，敏感模块包括负刚度结构和稳定结构；负刚度结构用于减小MEMS传感器的有效刚度并提高器件检测的灵敏度；稳定结构用于稳定负刚度结构并实现MEMS传感器总有效刚度的可调控。稳定结构包括第一稳定电极和第二稳定电极，通过在第一稳定电极和第二稳定电极上施加交流电压来引入高频振动实现负刚度结构的稳定。通过改变交流电压的幅值和频率改变MEMS传感器的总的有效刚度，从而改变传感器的灵敏度。通过调节交流电压的幅值和频率同时也可以调节MEMS传感器的带宽。
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