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[发明专利]一种基于模态耦合频率自调整的模态局域化静电计-CN202310806821.3在审
发明人：王雪峰;陈俞至;代洪升;宦荣华;刘中华 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-07-03 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01R29/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模态耦合频率自调整的模态局域化静电计，基于模态耦合机制，改变低频谐振梁的振动幅值，动态调控模态局域化谐振梁的共振频率，将高频谐振梁的振幅比限定在线性区间，解决谐振器灵敏度出现非线性的应用问题，并利用静电力实现谐振梁之间的耦合，实现灵活的耦合强度控制，进而实现幅值比线性工作带宽的灵活拓展；本发明具备不引入热噪声、实时性优异和调控精度高等优点，配合大幅度拓展的线性工作带宽，使得基于模态局域化原理的静电计的测量精度、量程等指标得到显著提升。
一种基于耦合频率调整局域静电

[发明专利]一种基于模态耦合带宽自拓展的同步加速度计-CN202310806661.2在审
发明人：王雪峰;代洪升;万海博;阳琪琪;宦荣华;韦学勇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-07-03 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01P15/125 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模态耦合带宽自拓展的同步加速度计，敏感模块通过放大梁与敏感谐振梁相连，放大梁传递力于敏感谐振梁，动态改变敏感谐振梁的刚度，敏感模块将振荡信号以扰动信号的形式作用在高频同步模块中的高频谐振梁并形成同步；同步带宽拓展模块根据高频谐振梁振荡信息输出相位控制量作用在低频调控模块中的低频谐振梁以改变其振荡振幅，基于模态耦合机制，通过改变低频谐振梁的振荡幅值，动态调控高频谐振梁的共振频率，进而实现高频谐振梁同步带宽的大幅自主拓展，具备不引入热噪声、实时性优异和调控精度高的优点，从而实现MEMS同步加速度计性能的提升。
一种基于耦合带宽拓展同步加速度计

[发明专利]基于杠杆式静电梳齿设计的准零刚度MEMS加速度计-CN202311026227.9在审
发明人： 宦荣华;刘志强;施展;马泽军;黄志龙 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-08-15 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01P15/125 文献下载
摘要：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。
基于杠杆静电梳齿设计刚度 mems 加速度计

[发明专利]一种基于悬架并联式设计的准零刚度MEMS加速度计-CN202310681086.8在审
发明人： 宦荣华;刘志强;肖尊浩;代洪升;黄志龙 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： B60G17/019 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于悬架并联式设计的准零刚度MEMS加速度计，属于准零刚度加速度计技术领域。包括敏感质量块、驱动梳齿模块、悬架并联式双稳梁‑直梁串联模块、检测梳齿模块；敏感质量块的上方和下方分别设有一个悬架并联式双稳梁‑直梁串联模块，位于敏感质量块上侧和下侧中部的凸起结构与该侧的悬架并联式双稳梁‑直梁串联模块连接，驱动梳齿模块位于敏感质量块的下侧左右两端，检测梳齿模块位于敏感质量块的左右两侧；悬架并联式双稳梁‑直梁串联模块包括悬架组件、以及由双稳梁和直梁串联得到的梁结构。本发明将单个双稳梁与单个直梁串联，形成局部准零刚度区间，在器件工作平面内设计多重该结构并联机制，从而达到多区间的准零刚度。
一种基于悬架并联设计刚度 mems 加速度计

[发明专利]一种基于MEMS谐振器耦合振子的声子频率梳生成方法-CN202110320632.6有效
发明人：韦学勇;阳琪琪;王雪峰;徐柳;徐宇涛;宦荣华 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-03-25 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H03H9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于MEMS谐振器耦合振子的声子频率梳生成方法，通过增加两个梁的耦合电压使得两个静电耦合的梁发生耦合，当低频谐振梁振幅为6.5～7mV时，将出现内共振现象，此时以内共振频率频率的三倍定频激励高频谐振梁，而在以内共振频率为中心1～40Hz的范围内定频激励低频谐振梁，低频谐振梁的频率响应将呈现等间距的谱线，本发明摆脱了产生声子频率梳时MEMS谐振器中需存在多个强耦合模态的限制，降低了产生频率梳的条件。同时，梳状区域的带宽由激励强度和耦合强度调节。通过改变低频谐振梁或高频谐振梁的激励频率梳，实现任意间距的声子频率梳，具有很强的灵活性。其次，声子频率梳声学频率梳的多频特性具有大幅度提升声学测距、成像以及无线通讯器件性能的潜力。
一种基于 mems 谐振器耦合频率生成方法

[发明专利]一种基于参数泵的MEMS振荡器-CN202110045005.6有效
发明人：韦学勇;徐宇涛;徐柳;阳琪琪;王雪峰;宦荣华;蒋庄德 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-01-13 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： H03H9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于参数泵的MEMS振荡器，低频谐振器模块通过低频谐振梁分别连接低频谐振器第一激励模块和低频谐振器第二激励模块；高频谐振器模块通过高频谐振梁分别连接高频谐振器第一激励模块和高频谐振器第二激励模块；共用梁模块采用机械连接方式将低频谐振梁和高频谐振梁连接；低频谐振器模块与低频振荡器闭环振荡回路连接，并经加法器与参数泵模块连接，高频谐振器模块与高频振荡器闭环振荡回路连接；低频振荡器闭环振荡回路和高频振荡器闭环振荡回路分别使低频谐振梁和高频谐振梁在谐振频率处发生闭环振荡，参数泵模块对低频谐振梁施加动态刚度调制信号。本发明实现了MEMS振荡器的频率稳定性的提升以及振荡器之间的参数锁定现象。
一种基于参数 mems 振荡器

[实用新型]基于高阶同步的MEMS谐振式加速度计-CN202223263013.7有效
发明人： 宦荣华;肖尊浩;刘志强;施展;王雪峰 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-12-06 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01P15/097 文献下载
摘要：本实用新型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。本实用新型提高了加速度计的灵敏度和稳定性。
基于同步 mems 谐振加速度计

[实用新型]基于双稳梁-直梁设计的准零刚度MEMS加速度计-CN202223263037.2有效
发明人： 宦荣华;刘志强;王雪峰;肖尊浩;施展;黄志龙 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-12-06 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01P15/125 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于双稳梁‑直梁设计的准零刚度MEMS加速度计，属于加速度计技术领域。包括敏感质量块、驱动梳齿模块、双稳梁‑直梁串联模块、检测梳齿模块；敏感质量块在四个方位角处分别通过一对双稳梁‑直梁串联模块与质量块固支锚点连接，驱动梳齿模块位于敏感质量块的上下两侧，检测梳齿模块位于敏感质量块的左右两侧；双稳梁‑直梁串联模块中的双稳梁为二分之一周期余弦函数结构，一端与敏感质量块固接，另一端与直梁的一端串联，直梁另一端与质量块固支锚点固结；位于敏感质量块各个方位角处的一对双稳梁‑直梁串联模块平行、等间距且双稳梁的拱向一致。本实用新型可大大提升微机械加速度计的测量灵敏度，显著降低驱动电压。
基于双稳梁设计刚度 mems 加速度计

[发明专利]一种基于模态耦合机制的同步共振带宽拓展方法及系统-CN202310124450.0在审
发明人：王雪峰;万海博;施展;宦荣华;韦学勇;王婷婷;解忠良 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-02-16 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H03H9/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模态耦合机制的同步共振带宽拓展方法及系统，低频调控模块中的低频谐振梁和高频同步模块中的高频谐振梁并列排布，通过第一耦合极板和第二耦合极板实现静电耦合；高频谐振梁置于振荡回路中，产生自激振荡；第二信号发生器通过加法器为振荡回路提供扰动信号，当同步发生时，高频谐振梁的振荡频率跟随扰动信号频率的变化。通过改变外部激励的条件，实现低频调控模块中的低频谐振梁做不同振动幅值的受迫振动，进而通过模态耦合机制，动态调控高频同步模块中的高频谐振梁的等效刚度和共振频率，实现同步带宽的大幅度拓展。
一种基于耦合机制同步共振带宽拓展方法系统

[发明专利]一种基于高阶同步的MEMS谐振式加速度计-CN202211559315.0在审
发明人： 宦荣华;肖尊浩;刘志强;施展;王雪峰 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-12-06 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01P15/00 文献下载
摘要：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。
一种基于同步 mems 谐振加速度计

[发明专利]一种基于双稳梁-直梁设计的准零刚度MEMS加速度计-CN202211558947.5在审
发明人： 宦荣华;刘志强;王雪峰;肖尊浩;施展;黄志龙 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-12-06 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01P15/125 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双稳梁‑直梁设计的准零刚度MEMS加速度计，属于加速度计技术领域。包括敏感质量块、驱动梳齿模块、双稳梁‑直梁串联模块、检测梳齿模块；敏感质量块在四个方位角处分别通过一对双稳梁‑直梁串联模块与质量块固支锚点连接，驱动梳齿模块位于敏感质量块的上下两侧，检测梳齿模块位于敏感质量块的左右两侧；双稳梁‑直梁串联模块中的双稳梁为二分之一周期余弦函数结构，一端与敏感质量块固接，另一端与直梁的一端串联，直梁另一端与质量块固支锚点固结；位于敏感质量块各个方位角处的一对双稳梁‑直梁串联模块平行、等间距且双稳梁的拱向一致。本发明可大大提升微机械加速度计的测量灵敏度，显著降低驱动电压。
一种基于双稳梁设计刚度 mems 加速度计

[发明专利]一种基于1：3频率比非线性静电耦合的MEMS谐振式静电计-CN202111482786.1在审
发明人：肖尊浩;施展;宦荣华;王雪峰;浦东;韦学勇 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： G01R29/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于1：3频率比非线性静电耦合的MEMS谐振式静电计，其高频谐振器模块与低频谐振器模块相邻，位于两个激励模块之间，激励模块通过施加电信号来对通有直流电的高频谐振模块与低频谐振模块产生激励，高频谐振器模块与低频谐振模块通过受激励板形成电容，通过电容极板之间的静电力在高频谐振模块与低频谐振模块之间传递能量，使高频谐振模块与低频谐振模块的运动状态产生耦合，低频谐振梁与高频谐振梁的固有频率比为1：3，高频谐振器模块和低频谐振器模块分别通过功率放大器检测各自的运动状态。本发明克服了传统谐振式静电计利用线性区域测量的局限性，为谐振式静电计的研究拓宽了道路。
一种基于频率非线性静电耦合 mems 谐振

[发明专利]一种基于内共振锁频的MEMS谐振式传感器-CN202111483360.8在审
发明人：肖尊浩;施展;宦荣华;浦东;王雪峰;韦学勇 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： G01D5/24 文献下载
摘要：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。
一种基于共振 mems 谐振传感器

[发明专利]一种基于声子频率梳的低频信号检测系统-CN202110320573.2有效
发明人：韦学勇;阳琪琪;王雪峰;徐柳;徐宇涛;宦荣华 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-03-25 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： G01H11/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于声子频率梳的低频信号检测系统，包括敏感质量块和检测元件，质量块通过放大梁与检测元件相连，质量块用于感受振动并转化为拉力或者压力施加在放大梁上，放大梁传递并放大该力于检测元件，动态改变检测元件的刚度，使检测元件的响应呈梳状。利用频谱分析仪读取检测元件的频谱信息，通过计算检测元件输出信号频谱中频率梳的梳齿间距以及一阶梳齿幅值与中心梳齿幅值的比值，反演出整个器件所受振动信号的频率和幅值。本发明可满足高分辨率和大量程的应用需求，并且可同时测得低频振动信号的幅值和频率，方便工程实际应用。
一种基于频率低频信号检测系统

[发明专利]一种基于参数泵的超谐同步带宽增强方法及系统-CN202110044996.6有效
发明人：韦学勇;徐柳;徐宇涛;阳琪琪;王雪峰;宦荣华 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-01-13 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： G01P15/097 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于参数泵的超谐同步带宽增强方法及系统，惯性传感模块包括低频敏感梁模块和高频同步梁模块，低频敏感梁模块中的低频谐振梁与高频同步梁模块的高频谐振梁并列排布，并通过共用机械微梁机械连接，低频敏感梁和高频同步梁分别置于第一振荡回路和第二振荡回路中产生自激振荡；参数泵模块包括参数泵信号发生器，参数泵信号发生器经加法器与惯性传感模块连接，参数泵信号发生器在低频谐振梁和高频同步梁分别产生闭环振荡后，以固定的频率输出参数泵动态刚度调制信号，实现对振荡器的刚度调制。本发明超谐同步惯性传感器的检测范围、标度因子、易于实现性、灵活性、测量精度、分辨率都得到显著提升。
一种基于参数同步带宽增强方法系统

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