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[发明专利]一种机载下投式导航型MEMS电场探空仪-CN202310425977.7在审
发明人：邹晓亮;陈书驰;钟吉;孙思婷;郭振杰;张亚乾;黄晓杰;胡剑桥;彭春荣;闻小龙 -专利权人：中国人民解放军32021部队;航天新气象科技有限公司;中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01W1/08 文献下载
摘要：本申请涉及一种机载下投式导航型MEMS电场探空仪，包括设置于探空仪内部的MEMS电场传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、气象要素采集控制模块、GNSS导航定位模块、主控模块、发射天线、降落伞和防静电外壳。还包括设置于所述探空仪内部的MEMS电场传感器感应电极和设置于所述探空仪内部的MEMS电场传感器采集器。本申请中的机载下投式导航型MEMS电场探空仪具备通过有人机或者无人机搭载的下投吊舱将探空仪自高空投出，实现15公里以下的空中温度、湿度、气压、风速、风向、电场强度等大气物理参数一体化探测，降低测量的基础成本。
一种机载下投式导航 mems 电场探空仪

[发明专利]空间电场测量装置及系统-CN202111065532.X有效
发明人： 彭春荣;李嘉晨;郑凤杰;毋正伟;任仁;吕曜 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2021-09-10 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G01R29/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种空间电场测量装置及系统，装置包括：电场耦合拾取单元，适用于感测空间电场；微型振动单元，与电场耦合拾取单元连接，适用于生成输出信号；以及信号采集与处理单元，与微型振动单元连接，适用于根据输出信号生成测量结果，其中，测量结果表征空间电场的场强。本发明通过电场耦合拾取单元作用于微型振动单元来实现空间电场的测量，利用微型振动单元对空间电场的积聚放大效应，增强了空间电场测量的灵敏度，提高了空间电场测量装置的信噪比和分辨力。
空间电场测量装置系统

[发明专利]储油罐内油面电位的测量装置及方法-CN202111584369.8在审
发明人：戴丽平;任仁;李家冀;彭春荣;娄仁杰;陈思学;董彬彬;苗景;朱颖;赵奕鸣 -专利权人：中国石油天然气股份有限公司;中国石油集团安全环保技术研究院有限公司
申请日： 2021-12-22 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： B65D90/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种储油罐内油面电位的测量装置及方法，其中该装置包括：电荷感应模块，用于感应储油罐内油面的电荷信息，并将电荷信息传输至电流感应信号生成模块；所述电荷感应模块设置于储油罐上表面内壁上，且与储油罐内油面不接触；电流感应信号生成模块，用于根据接收的电荷信息，产生电流感应信号，并将电流感应信号传输至信号处理模块；信号处理模块，用于对接收的电流感应信号，进行信号处理，得到储油罐内油面电位测量结果。本发明可实现油面电位的非接触式测量，提高油面电位测量的准确性，减少静电事故的发生，保证安全生产。
储油罐内油面电位测量装置方法

[发明专利]基于模态局域化的扭矩式微型电场传感器-CN202010389820.X有效
发明人： 彭春荣;王子龙;毋正伟;夏善红 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2020-05-09 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01R29/12 文献下载
摘要：一种电场传感器，包括：衬底(1)；谐振器(2)，通过支撑结构(3)设于衬底(1)表面之外平行于表面的平面上，谐振器(2)从平面的一端排列至与该端相对的另一端，各谐振器(2)之间侧壁正对，相互耦合，谐振器(2)可沿平行于平面方向振动；感应电极(4)，设于平面两端位置上的两个谐振器(2)的外侧侧壁；驱动结构(5)，设于平面两端位置上的两个谐振器(2)中的其中至少一个谐振器(2)的外侧，驱动结构(4)与谐振器(2)断开；极化介质层(6)，设于平面两端位置上的两个谐振器(2)中的其中一个谐振器(2)上。该电场传感器灵敏度高，并且，电场传感器体积小，有益于实现批量化制造和系统集成，降低成本。
基于局域扭矩式微电场传感器

[发明专利]一种单屏蔽电极三维电场传感芯片-CN202310151950.3在审
发明人：夏善红;彭思敏;刘向明;高雅浩;彭春荣 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2023-02-22 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G01R29/14 文献下载
摘要：本发明提供一种单屏蔽电极三维电场传感芯片，包括：衬底、固定端、驱动结构、一组可动屏蔽电极、四组固定感应电极，其中四组固定感应电极两两对称。在驱动结构作用下，屏蔽电极沿垂直于衬底方向或平行于衬底方向振动，若存在外界电场，则四组固定感应电极上会产生周期性感应电流，对四组感应电极上的感应电流采用差分求和解耦方法可分别获得X、Y、Z三个坐标轴方向的电场分量，从而实现三维电场测量。本发明提出的单屏蔽电极三维电场传感芯片设计方案，有利于减小传感器体积和功耗、增大有效感应面积，并有利于提高传感器分辨力和灵敏度。
一种屏蔽电极三维电场传感芯片

[发明专利]振动电容式微型电场传感器及其制备方法、电场传感器-CN202110386100.2有效
发明人： 彭春荣;李嘉晨;郑凤杰;毋正伟;任仁;夏善红;吕曜 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2021-04-09 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G01R29/12 文献下载
摘要：一种振动电容式微型电场传感器及其制备方法、电场传感器，其中振动电容式微型电场传感器包括：振动电极、固定电极、支撑梁、支撑梁锚区、固定电极锚区和衬底；支撑梁锚区与固定电极锚区均设置在衬底上；振动电极包括悬空设置在衬底上方的振动薄膜元件；所述振动薄膜元件通过支撑梁固定在支撑梁锚区上；固定电极设置在振动薄膜元件的至少一侧。本发明通过对振动电极和固定电极采用共面叉指布置、共面相对布置或平行相对布置形式，使振动电极在电场力作用下发生位移，导致振动电极与固定电极的电容值发生改变，通过检测电容值实现对被测电场的测量；本发明所述的电场传感器不需要额外引入驱动电压，具有功耗低，可实现交直流宽频带电场测量的优点。
振动电容式微电场传感器及其制备方法

[发明专利]一种飞行器静电检测装置及方法-CN202110640496.9有效
发明人：任仁;彭春荣 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2021-06-08 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01R31/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种飞行器静电检测装置及方法，属于静电检测技术领域，解决了现有技术中没有装置用来检测飞行器表面的静电特性的问题。该装置包括感应电极、绝缘垫、引线和控制器；绝缘垫设置于飞行器壳体表面与感应电极之间，绝缘垫的上、下表面分别与感应电极和所述飞行器壳体表面接触；感应电极用于感应飞行器表面的静电荷，并通过穿过绝缘垫以及飞行器壳体的引线将静电荷信息耦合至位于飞行器内部的控制器；控制器，对静电荷信息引入的电场进行感应，生成数字电压信号，数字电压信号用于表征飞行器表面的静电荷对应的电场幅值大小。实现了对飞行器表面静电特性的检测，提供了一种飞行器表面静电检测的新手段。
一种飞行器静电检测装置方法

[发明专利]一种基于GIS-SOI-GOS的垂直谐振式MEMS电场传感器-CN202211235320.6在审
发明人：夏善红;高雅浩;刘向明;彭思敏;彭春荣 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2022-10-10 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G01R29/08 文献下载
摘要：本发明提供一种基于GIS‑SOI‑GOS的垂直谐振式MEMS电场传感器，由GIS层、SOI层和GOS层组成。GIS层包括上驱动电极、绝缘环、导体硅、多个通孔以及玻璃层上的凹槽，上驱动电极通过绝缘环与导体硅实现绝缘。SOI层由器件层、埋氧层和衬底层组成，器件层制作有下驱动电极、屏蔽电极、感应电极、弹性梁和锚点等，埋氧层和衬底层刻蚀有镂空窗口，与GIS下方玻璃层上的凹槽共同为可动结构提供垂直振动空间。GOS层包括电场感应盖板和制作有窗口的玻璃层，用以建立电场感应通道。本发明实现垂直谐振式MEMS电场传感器敏感结构及真空封装的一体化圆片级制备，具有高电场感应效率、高品质因数、低驱动电压等特点。
一种基于 gis soi gos 垂直谐振 mems 电场传感器

[发明专利]一种球形电极全向静电场检测装置-CN202211230771.0有效
发明人：任仁;彭春荣 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2022-10-10 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G01R29/14 文献下载
摘要：本发明提供一种球形电极全向静电场检测装置，由电场传感器、外壳、内部电子单元、球形电极、连接杆、聚四氟支撑结构、核心屏蔽罩、遮挡屏蔽罩和外屏蔽罩组成；所述内部电子单元安装在外壳内部；所述球形电极和连接杆通过焊接或者螺纹锁紧，所述连接杆和核心屏蔽罩通过焊接或者螺纹锁紧，所述核心屏蔽罩和聚四氟支撑结构通过固定螺丝连接，所述电场传感器和连接杆之间用导线焊接，所述遮挡屏蔽罩和外壳之间、所述外屏蔽罩和外壳之间通过螺纹锁紧；所述聚四氟支撑结构对所述连接杆及其上的球形电极进行结构支撑。本发明解决了检测电场不准确、检测结果和实际值偏差较大、稳定性差等严重技术缺陷。
一种球形电极全向静电场检测装置

[发明专利]一种电场测量传感器-CN202211320917.0在审
发明人：孙宏棣;林秉章;林力;田兵;尹旭;张佳明;郑凤杰;彭春荣;李嘉晨 -专利权人：南方电网数字电网研究院有限公司
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G01R29/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种电场测量传感器，该电场测量传感器包括绝缘基板以及位于绝缘基板一侧的驻极体和检测结构；驻极体包括正驻极体和负驻极体，正驻极体和负驻极体形成静电场；检测结构设置于正驻极体和负驻极体之间，且与第一方向之间存在第一夹角，第一夹角与静电场正相关，第一方向为绝缘基板的厚度方向；当电场测量传感器位于检测环境下，检测结构与第一方向之间存在第二夹角，检测结构用于根据第二夹角与第一夹角之间的角度差值确定当前检测环境的电场检测信息。本发明实施例提供的电场测量传感器相比于现有技术的测量传感器，具有结构简单、制备成本低等优点，同时保证对检测环境的电场检测信息准确获取，提升电场测量传感器的工作准确性。
一种电场测量传感器

[发明专利]一种振动电容检测装置、系统、方法及存储介质-CN202211320931.0在审
发明人：孙宏棣;林秉章;林力;田兵;尹旭;张佳明;郑凤杰;彭春荣;李嘉晨 -专利权人：南方电网数字电网研究院有限公司
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G01H11/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种振动电容检测装置、系统、方法及存储介质。振动电容检测装置包括振动电容模块、数据处理模块、微处理器模块和数据传输接口模块；振动电容模块与数据处理模块电连接，数据处理模块与微处理器模块电连接，微处理器模块与数据传输接口模块电连接；振动电容模块用于在电场力的作用下产生可变电容信号；数据处理模块用于在检测到可变电容信号后，将可变电容信号转换为模拟电压信号，并将模拟电压信号输出至微处理器模块；微处理器模块用于将接收到的模拟电压信号转换为数字电压信号，以通过数据传输接口模块将数字电压信号进行输出。本发明实现在原理上无需驱动电压，同时有益于实现批量化制造和系统集成。
一种振动电容检测装置系统方法存储介质

[发明专利]一种芯片级三维电场传感器及其测量方法-CN202210808559.1在审
发明人： 彭春荣;邢学斌;任仁 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2022-07-11 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G01R29/14 文献下载
摘要：本公开提供了一种芯片级三维电场传感器，包括：N对外感应电极、N个电场差分测量器件及信号调理电路，N为大于等于3的整数；其中，N对外感应电极中的每对外感应电极用于感应一个维度的外部电场信号；N个电场差分测量器件与N对外感应电极一一对应电连接，用于将外部电场信号进行差分处理，并输出检测信号；信号调理电路与N个电场差分测量器件实现电连接，用于将检测信号进行调理，输出三维电场信号。本公开还提供了一种三维电场测量方法。
一种芯片级三维电场传感器及其测量方法

[发明专利]一种空间三维电场测量传感器及其测量方法-CN202210811675.9在审
发明人： 彭春荣;邢学斌;任仁 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2022-07-11 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G01R29/14 文献下载
摘要：本公开提供了一种空间三维电场测量传感器，包括：外感应电极单元，设置于支撑单元上，用于感应外部电场信号；外感应电极单元中至少存在一对外感应电极差分设置，外感应电极单元包括至少4个外感应电极；电场敏感单元设置于支撑单元内，用于获取外部电场信号及进行信号调理，输出电场检测信号；电场敏感单元包括至少4个电场敏感子单元，至少4个电场敏感子单元与至少4个外感应电极一一对应电连接；结构自身带电检测单元设置于支撑单元内，用于检测支撑单元的表面电荷量；信号处理单元设置于支撑单元内，用于对表面电荷量及电场检测信号进行差分处理或运算处理，得到三维电场信号。本公开还提供了一种空间三维电场测量方法。
一种空间三维电场测量传感器及其测量方法

[发明专利]一种自适应型MEMS电场传感器及其结构-CN202111408915.2有效
发明人：储昭志;杨鹏飞;闻小龙;彭春荣;夏善红;刘宇涛;吴双 -专利权人：北京中科飞龙传感技术有限责任公司
申请日： 2021-11-24 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G01R29/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种自适应型MEMS电场传感器及其结构，包括可动接地电极、至少一个拾振参考电极、至少一个感应电极、至少一个驱动电极；所述拾振参考电极与可动接地电极之间形成电容，用于检测可动接地电极的振动情况；可动接地电极与感应电极相对部分，形成感应电极的屏蔽电极，感应电极用于感应外部电场；在驱动电极上施加激励信号，使可动接地电极处于谐振状态，检测拾振参考电极、感应电极的输出，以感应电极输出的解调感应电压除以拾振参考电极输出的解调参考电压，得到外部电场检测结果。通过自动调整激励信号及对输出进行修正，能够根据环境及结构参数变化进行自适应调整，实现对传感器输出漂移的补偿，极大提高MEMS传感器的测量准确性。
一种自适应 mems 电场传感器及其结构

[发明专利]一种微型电场传感器圆片级封装增敏降噪结构-CN202010943851.5在审
发明人：夏善红;刘俊;储昭志;雷虎成;彭春荣 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院;北京中科飞龙传感技术有限责任公司
申请日： 2020-09-09 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： B81B7/02 文献下载
摘要：一种微型电场传感器圆片级封装增敏降噪结构，该结构主要由三层圆片级导体硅和两层绝缘材料组成，包括：基底层，制作有凹槽与多个垂直互连结构，表面沉积有第一绝缘层，基底层通过第一绝缘层上的刻蚀窗口与接地垂直互连结构连接接地，降低耦合串扰噪声；器件层，刻蚀有传感结构、闭合密封环和屏蔽梁，接地屏蔽梁降低层内耦合噪声；封帽层，通过第二绝缘层与器件层实现绝缘，并通过第二绝缘层的镂空区域与传感结构之间形成微小间隙，以增强感应结构周围电场强度进而提高传感器灵敏度。本公开可实现电场传感器圆片级封装，具有增敏降噪的特点，且制造工艺简单。
一种微型电场传感器圆片级封装增敏降噪结构

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