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公开(公告)号：CN112723298A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011607823.2
申请日：2020-12-30
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种用于MEMS传感器刻蚀的散热补偿微结构。具体是通过在刻蚀热量集中区域，如梳齿空隙，梁结构周围等需要被刻蚀区域下方设计散热结构，散热结构连接结构层与基底层，在结构硅层刻通之前，反应产生的热量通过散热柱传递至基底；结构硅层刻通之后，反应离子将继续刻蚀散热柱，一方面不影响可动结构运动，另一方面可以解决反应离子经基底反射刻蚀结构层背面的问题。该方法优点在于结构简单，易于设计，效果明显，一致性明显，可以有效解决单锚点MEMS器件深硅刻蚀步骤的散热途径长，散热不均匀，不同部分过刻量不同以及表面刻蚀缺陷等问题。
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公开(公告)号：CN106643455B
公开(公告)日：2018-11-30
申请号：CN201611215195.7
申请日：2016-12-26
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种电容式旋变位移传感器，其特征在于，该位移传感器包括敏感结构和解调电路；敏感结构包括动尺和定尺，动尺和定尺平行设置，动尺内侧平行设置两正弦敏感电极，两正弦敏感电极之间设置耦合电极，且两正弦敏感电极和耦合电极为等势体；定尺内侧平行设置两采集电极，两采集电极之间设置激励电极；解调电路包括旋变解调模块、C‑V转换模块、差分放大模块、误差补偿模块和电源模块，旋变解调模块输出载波信号经处理发送到敏感结构后经C‑V转换模块和差分放大模块得到粗测量正交旋变信号和细测量正交旋变信号，并经旋变解调模块得到粗测量位移和细测量位移后进行误差补偿得到绝对位移，本发明可以广泛应用于非接触式电容位移传感器中。
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公开(公告)号：CN109269399B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201811252393.X
申请日：2018-10-25
Applicant: 清华大学
IPC: G01B7/30
Abstract: 本发明涉及一种在线误差参数辨识及自补偿系统和方法，其包括数据输入模块、参数辨识模块以及角度解调模块；数据输入模块用于输入旋转变压类型角位移传感器的正余弦信号的实际测量信号，并发送到参数辨识模块；参数辨识模块包括信号流网络模块和优化控制器模块，信号流网络模块用于根据预先建立的误差模型对输入的正余弦信号的实际测量信号进行误差参数辨识，并将辨识结果发送到优化控制器模块；优化控制器模块用于对误差参数辨识结果进行参数优化，得到最佳参数后发送到角度解调模块；角度解调模块根据最佳参数进行正余弦信号自补偿及角度解算，得到旋转变压类型角位移传感器的角位移。本发明可以广泛应用于旋转变压类型的角位移传感器领域。
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公开(公告)号：CN111137838A
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN201911323266.9
申请日：2019-12-20
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种MEMS容栅式角位移传感器及其制造方法，其包括机械外壳、敏感结构和处理ASIC电路；所述机械外壳采用凹槽型结构，位于凹槽边缘处设置有阶梯状结构，用于嵌设所述敏感结构，所述敏感结构的背部设置有所述处理ASIC电路及对外连接的接口，在所述机械外壳的凹槽底部设置有用于连线通孔；所述敏感结构包括转子和定子；所述转子设置在所述定子的上部，且所述转子与所述定子敏感面正对，并具有距离。本发明实现微传感器的高度集成，同时达到低功耗小体积的目的。
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公开(公告)号：CN106052546B
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201610341028.0
申请日：2016-05-20
Applicant: 清华大学
IPC: G01B7/30
Abstract: 本发明涉及一种分瓣电容式角位移传感器，它包括解调电路和敏感结构，解调电路产生正弦激励信号作用于敏感结构，由敏感结构将电容变化信息返回至解调电路进而获得转角信息。敏感结构包括定子和转子，在定子表面设置有保护电极、激励电极和采集电极；在定子表面最内侧和最外侧均设置有保护电极，紧邻内环保护电极的外侧设置有激励电极，激励电极的外侧设置有采集电极。转子包括保护电极、耦合电极和敏感电极，在转子表面最内侧和最外侧也均设置有保护电极，紧邻内环保护电极外侧设置有耦合电极，耦合电极外侧设置有敏感电极。采集电极和敏感电极呈正对设置，组成测量电容。本发明可减小因径向跳动而导致的测量误差。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106643455A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611215195.7
申请日：2016-12-26
Applicant: 清华大学
CPC classification number: G01B7/02 , G01D5/2412
Abstract: 本发明涉及一种电容式旋变位移传感器，其特征在于，该位移传感器包括敏感结构和解调电路；敏感结构包括动尺和定尺，动尺和定尺平行设置，动尺内侧平行设置两正弦敏感电极，两正弦敏感电极之间设置耦合电极，且两正弦敏感电极和耦合电极为等势体；定尺内侧平行设置两采集电极，两采集电极之间设置激励电极；解调电路包括旋变解调模块、C‑V转换模块、差分放大模块、误差补偿模块和电源模块，旋变解调模块输出载波信号经处理发送到敏感结构后经C‑V转换模块和差分放大模块得到粗测量正交旋变信号和细测量正交旋变信号，并经旋变解调模块得到粗测量位移和细测量位移后进行误差补偿得到绝对位移，本发明可以广泛应用于非接触式电容位移传感器中。
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公开(公告)号：CN112723298B
公开(公告)日：2023-02-17
申请号：CN202011607823.2
申请日：2020-12-30
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种用于MEMS传感器刻蚀的散热补偿微结构。具体是通过在刻蚀热量集中区域，如梳齿空隙，梁结构周围等需要被刻蚀区域下方设计散热结构，散热结构连接结构层与基底层，在结构硅层刻通之前，反应产生的热量通过散热柱传递至基底；结构硅层刻通之后，反应离子将继续刻蚀散热柱，一方面不影响可动结构运动，另一方面可以解决反应离子经基底反射刻蚀结构层背面的问题。该方法优点在于结构简单，易于设计，效果明显，一致性明显，可以有效解决单锚点MEMS器件深硅刻蚀步骤的散热途径长，散热不均匀，不同部分过刻量不同以及表面刻蚀缺陷等问题。
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公开(公告)号：CN111137838B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN201911323266.9
申请日：2019-12-20
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种MEMS容栅式角位移传感器及其制造方法，其包括机械外壳、敏感结构和处理ASIC电路；所述机械外壳采用凹槽型结构，位于凹槽边缘处设置有阶梯状结构，用于嵌设所述敏感结构，所述敏感结构的背部设置有所述处理ASIC电路及对外连接的接口，在所述机械外壳的凹槽底部设置有用于连线通孔；所述敏感结构包括转子和定子；所述转子设置在所述定子的上部，且所述转子与所述定子敏感面正对，并具有距离。本发明实现微传感器的高度集成，同时达到低功耗小体积的目的。
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公开(公告)号：CN110031647A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910374194.4
申请日：2019-05-07
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种用于容栅式角位移传感器的ASIC接口，该ASIC接口包括直流电容对消阵列、C-V转换器、谐振器、量化器、有数字信号控制的电容反馈阵列和数字解调滤波模块；所述直流电容对消阵列用于抵消检测电容中的直流量C0；C-V转换器用于将检测电容信号经过C-V转换为成比例的电压信号；谐振器用于将所述C-V转换器输出的电压信号进行带通Σ-Δ调制；量化器用于将所述谐振器输出的信号转换成位流信号；所述数字信号控制的电容反馈阵列用于根据所述量化器输出的位流信号调节所述C-V转换器输入信号的动态范围；数字解调滤波电路用于将所述量化器输出的位流信号经过数字解调输出传感器测量信号的数字量。
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公开(公告)号：CN109269399A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811252393.X
申请日：2018-10-25
Applicant: 清华大学
IPC: G01B7/30
Abstract: 本发明涉及一种在线误差参数辨识及自补偿系统和方法，其包括数据输入模块、参数辨识模块以及角度解调模块；数据输入模块用于输入旋转变压类型角位移传感器的正余弦信号的实际测量信号，并发送到参数辨识模块；参数辨识模块包括信号流网络模块和优化控制器模块，信号流网络模块用于根据预先建立的误差模型对输入的正余弦信号的实际测量信号进行误差参数辨识，并将辨识结果发送到优化控制器模块；优化控制器模块用于对误差参数辨识结果进行参数优化，得到最佳参数后发送到角度解调模块；角度解调模块根据最佳参数进行正余弦信号自补偿及角度解算，得到旋转变压类型角位移传感器的角位移。本发明可以广泛应用于旋转变压类型的角位移传感器领域。
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