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公开(公告)号：CN118868918B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411368098.6
申请日：2024-09-29
Abstract: 本发明公开了一种基于相位控制的MEMS互同步振荡器，属于微机械系统及非线性动力学技术领域。MEMS互同步振荡器包括PID控制器和一对振荡器模块，振荡器模块由谐振器、振荡回路和相位控制电路组成；每一个振荡器模块中的振荡回路用于使得该振荡器模块中的谐振器实现自激振荡，振荡回路的信号通过相位控制电路调节幅值和相位后注入到另一个振荡器模块中的振荡回路中；PID控制器接入其中一个振荡回路以获取振荡频率，并根据所获取当前振荡频率和设定振荡频率的误差，输出相位控制量以改变注入信号的相位。本发明在不引入额外的热噪声以及增加功率的情况下，实现了对互同步振荡器振荡频率的灵活调控，提升了MEMS振荡器的频率稳定性。
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公开(公告)号：CN118778439A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410745347.2
申请日：2024-06-11
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于状态空间转换的力平衡式加速度计反馈控制方法，属于加速度计控制领域。包括：建立微机械加速度计系统的动力学方程；将动力学方程转换为初始状态空间方程；将测量误差作为新的状态变量扩充到原状态向量中，将测量误差的一阶导作为输入项，得到重构状态空间方程；基于含测量误差项的性能指标、初始/重构状态空间方程求解反馈控制信号，将反馈控制信号施加在微机械加速度计的敏感元件上以平衡外部惯性力，完成反馈控制。本发明通过将状态空间方程中的测量误差作为新的状态变量扩充进原有的状态向量里，以变换后的状态向量为基础重构状态空间方程，实现微机械加速度计中敏感质量块的位移最小化与加速度信号的高精度测量。
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公开(公告)号：CN117031070A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311291045.4
申请日：2023-10-08
IPC: G01P15/13
Abstract: 本发明公开了一种基于静电正负刚度平衡设计的准零刚度MEMS加速度计，属于准零刚度加速度计技术领域。包括基于敏感质量块的加速度计主体部分、以及连接加速度计主体部分四个方位角的静电负刚度梳齿结构，每一个独立的静电负刚度梳齿结构均由第三固定梳齿阵列和第三移动梳齿阵列构成，所述的第三移动梳齿阵列连接加速度计主体部分中的敏感质量块的方位角，第三固定梳齿阵列连接溅射有金属电极层的静电负刚度梳齿固支锚点；四个方位角上的静电负刚度梳齿结构产生的静电力方向相同，且所述的静电力方向与加速度计主体部分的移动方向一致，用以抵消直梁结构所产生的正刚度弯曲力，两种力的组合使得器件在初始位置处便可呈现准零刚度特性。
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公开(公告)号：CN114184215A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111483360.8
申请日：2021-12-07
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明涉及一种基于内共振锁频的MEMS谐振式传感器，包括低频谐振器模块、高频谐振器模块、耦合梁模块、低频激励模块和高频激励模块，所述低频谐振器模块通过低频谐振梁与低频激励模块连接，所述的低频激励模块能产生激励并通过功率放大器检测低频谐振梁的运动；所述高频谐振器模块通过高频谐振梁与高频激励模块连接，所述的高频激励模块能产生激励并通过功率放大器检测高频谐振梁的运动；所述耦合梁模块连接低频谐振器模块和高频谐振器模块。本发明通过利用低频谐振梁与高频谐振梁频率耦合失锁跳变这一现象，使谐振器能够在非线性区域进行测量，提升了谐振器的灵敏度，扩充了测量范围。
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公开(公告)号：CN118757526A
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202410745349.1
申请日：2024-06-11
IPC: F16F3/00
Abstract: 本发明公开了一种基于准零刚度胞元与特定安装底板组合的超材料弹簧基座，属于超材料领域。超材料弹簧基座为多层叠加结构，每一层结构中包含准零刚度胞元阵列、安装固定层和/或形变约束层；当准零刚度胞元的受压部受到竖向压力时，在没有形变约束层的情况下，准零刚度胞元的一对侧向支柱发生形变，屈曲梁不发生屈曲；当有形变约束层的情况下，准零刚度胞元的一对侧向支柱不发生形变，屈曲梁发生屈曲。准零刚度胞元使机械超材料具备非单调变化的力学行为，而可拆卸式的形变约束层能够使准零刚度胞元在压缩时具备两种不同的变形方式，通过不同的多层结构堆叠式设计可实现机械超材料的线性与非线性力学特性的转换。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117148424A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311129213.X
申请日：2023-09-04
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双重卡尔曼的闭环反馈控制的信号检测方法，属于光纤水听器检测领域。原始水声信号和两路混频后的参考信号经过乘积、滤波、相除、反正切后，由模数转换器检测到相位差；第一重Kalman滤波接收相位差信号，考虑原始水声中的噪声和模数转换器观测噪声，输出当前时刻的相位差预估值，计算当前时刻的总反馈相位；第二重Kalman滤波接收当前时刻的总反馈相位，考虑执行噪声和模数转换器观测噪声，输出当前时刻的相位预估值，反馈至两路参考信号中进行混频；重复滤波过程，将滤波得到的相位预估值作为信号检测结果。本发明利用双重Kalman对三个不同类别的噪声进行最大程度上的抑制，实现对有效信号的高精度还原。
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公开(公告)号：CN116735911B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202311026227.9
申请日：2023-08-15
Applicant: 浙江大学
IPC: G01P15/125 , G01P15/08
Abstract: 本发明公开了一种基于杠杆式静电梳齿设计的准零刚度MEMS加速度计，属于准零刚度加速度计领域。包括敏感质量块、杠杆模块、驱动及检测梳齿模块、轴向力梳齿模块；敏感质量块通过直梁与杠杆模块的阻力臂相连；驱动及检测梳齿模块位于敏感质量块的上下侧；轴向力梳齿模块中的固定梳齿阵列固定，可动梳齿阵列连接杠杆模块的动力臂；杠杆模块为力的转化结构，用于将轴向力梳齿模块所产生的静电力转化为连接敏感质量块的直梁端部的轴向压力，杠杆模块的动力臂长度大于阻力臂长度。本发明在加速度计
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公开(公告)号：CN116735911A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202311026227.9
申请日：2023-08-15
Applicant: 浙江大学
IPC: G01P15/125 , G01P15/08
Abstract: 本发明公开了一种基于杠杆式静电梳齿设计的准零刚度MEMS加速度计，属于准零刚度加速度计领域。包括敏感质量块、杠杆模块、驱动及检测梳齿模块、轴向力梳齿模块；敏感质量块通过直梁与杠杆模块的阻力臂相连；驱动及检测梳齿模块位于敏感质量块的上下侧；轴向力梳齿模块中的固定梳齿阵列固定，可动梳齿阵列连接杠杆模块的动力臂；杠杆模块为力的转化结构，用于将轴向力梳齿模块所产生的静电力转化为连接敏感质量块的直梁端部的轴向压力，杠杆模块的动力臂长度大于阻力臂长度。本发明在加速度计中利用杠杆的放大效果，将静电梳齿产生的力按比例放大施加在梁的自由端，大大降低了静电力所需的电压，解决了静电不能产生斥力的困扰。
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公开(公告)号：CN115932323A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211559315.0
申请日：2022-12-06
Applicant: 浙江大学
IPC: G01P15/00
Abstract: 本发明公开了一种基于高阶同步的MEMS谐振式加速度计，属于MEMS技术领域。包括低频传感模块，其用于将外界加速度信息转化为低频谐振梁的振动信号；同步模块，其包含低频同步电路和高频检测电路，所述的低频同步电路用于将低频传感模块中低频谐振梁的振动信号转化为激励信号施加给高频耦合模块中的高频谐振盘，使高频谐振盘与低频谐振梁的振动频率耦合同步；所述的高频检测电路用于检测高频谐振盘的振动信号，根据高频谐振盘的振动频率变化计算外界加速度大小；高频耦合模块，其用于通过高频谐振盘放大低频传感模块中的振动信号。本发明提高了加速度计的灵敏度和稳定性。
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公开(公告)号：CN112078681A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010795065.5
申请日：2020-08-10
Applicant: 浙江大学 , 国网浙江省电力有限公司经济技术研究院 , 国家电网有限公司
IPC: B62D55/075 , G01H17/00
Abstract: 本发明涉及一种用于导线微风振动检测的磁力攀爬机器人。包括前后两段行进机构，两段行进机构之间设置的关节机构，所述的关节机构包括两个相互垂直串联连接的二自由度调节机构，所述的二自由度调节机构包括回转结构，回转结构一端与行进机构连接，另一端连接摆动结构，回转结构带动所述的行进机构作回转动作，摆动结构带动所述的行进机构转弯或抬头动作，两个二自由度调节机构内端的两个摆动结构相互垂直串联连接，在前段行进机构上安装一个超声波测距装置，在后段行进机构上安装一个导线微风振动检测装置。本发明能够准确在线监测导线微风振动和测量距离，实现高压铁塔的智能巡检，降低人工攀爬的风险系数。
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