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[发明专利]一种基于平面叉指电极的谐振子振动特性检测装置及方法-CN202011600028.0有效
发明人：王鹏;张熙;王辉;曲天良;刘天怡 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所）
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于平面叉指电极的谐振子振动特性检测装置及方法，包括转台、电极基座、信号发生单元、信号检测单元，转台水平设置，电极基座通过安装架固定设置在转台的上方，电极基座为圆环状，电极基座的上表面设有平面叉指激励电极与平面叉指检测电极，信号发生单元与平面叉指激励电极电性连接，信号检测单元与平面叉指检测电极电性连接；转台上固定设置有谐振子固定夹具，谐振子固定夹具用于夹持谐振子的支撑杆，电极基座的上表面与谐振子的唇沿相配合。通过该装置及方法可以测量半球谐振子的品质因素及频率裂解等振动特性。该检测装置及检测方法适用性强，装置结构简单，检测操作简便，极大地优化了谐振子振动特性的检测。
一种基于平面电极谐振子振动特性检测装置方法

[发明专利]一种半球谐振陀螺及其激励检测方法-CN202310555577.8在审
发明人： 曲天良;王鹏;张熙;张红波;刘军汉 -专利权人：武汉华中旷腾光学科技有限公司
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C19/5691 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于叉指电极励磁和光学检测的半球谐振陀螺，包括激励底座和半球谐振子，谐振子的底座上设置有叉指电极和光学检测装置，分别落在两个同心圆的圆周上，用于支撑激励底座和真空密封谐振子组件及叉指电极引线的真空电连接器，叉指电极通过导电插针与真空电连接器相连；还公开了其激励检测方法；本发明的叉指电极激励属于非接触式电学激励，对谐振子无镀膜要求，可以保证谐振子的高Q值和低频率裂解，在叉指电极激励、光学检测的陀螺设计框架下，用全角跟踪模式进行信号解算和误差补偿，可以提升陀螺精度、动态范围、环境适应性等综合性能。
一种半球谐振陀螺及其激励检测方法

[发明专利]一种基于SOC的半球谐振陀螺时分复用控制方法及系统-CN202111455054.3有效
发明人：潘雄飞;曲天良;张熙;尹业宏;郑畅 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所）
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G01C19/5691 文献下载
摘要：本发明提供一种基于SOC的半球谐振陀螺时分复用控制方法及系统，该方法包括：通过检测/激励时序切换控制多路复用开关将陀螺X、Y电极工作在检测或激励状态；当X、Y电极工作在检测状态时，FPGA进行AD信号采集、同步采样、信号解算、锁相环频率跟踪，ARM中进行陀螺信号解算、陀螺PID控制、工作模式切换；当X、Y电极工作在激励状态时，通过力合成和DAC控制实现对陀螺正交、幅度、角度闭环控制。从而可以实现半球谐振时分复用控制下陀螺信号解算和陀螺闭环控制，保障信号检测和激励同步有序进行。
一种基于 soc 半球谐振陀螺时分控制方法系统

[发明专利]一种半球谐振陀螺检测信号不均匀性的校准方法及系统-CN202111280905.5有效
发明人：张熙;赵红阳;吴海涛;曲天良 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所）
申请日： 2021-10-29 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种半球谐振陀螺检测信号不均匀性的校准方法及系统，设置半球谐振陀螺相差45°的两个方向的振动信号的补偿参数；使半球谐振陀螺振型的进动角θ匀速改变，分别检测得到振型的进动角θ顺时针和逆时针转动时，振型的进动角的角速度随振型的进动角θ的变化关系f1(θ)和f2(θ)，计算f1(θ)和f2(θ)的差为误差项Err，拟合得到误差项Err关于振型的进动角θ的拟合函数，确定拟合函数中的拟合参数；基于各个补偿参数对两个方向的振动信号进行补偿校准，得到拟合参数随补偿系数变化的关系，根据拟合参数的值得到最佳的补偿参数，使用该最佳的补偿参数对两个方向的振动信号进行补偿校准。使用最佳补偿系数，可以将标度因数随角度的不均匀分布抑制到最低。
一种半球谐振陀螺检测信号不均匀校准方法系统

[发明专利]一种基于光胶连接方式的半球谐振陀螺-CN202111498595.4有效
发明人：王鹏;曲天良;车驰骋;张熙;刘天怡;张红波 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所）
申请日： 2021-12-09 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G01C19/5691 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于光胶连接方式的半球谐振陀螺，包括外罩、光胶固定组件、谐振子、吸气剂和真空连通器；外罩的一端开口且内部具有空腔；光胶固定组件包括光胶基板、支撑环和电极座，光胶基板安装于空腔底部，电极座设置于空腔靠近外罩开口的一端，支撑环安装于光胶基板和电极座之间，支撑环的两端分别与光胶基板和电极座光胶连接；谐振子包括半球形部和支撑杆，支撑杆靠近半球形部的开口的一端安装于电极座上，另一端与光胶基板光胶连接；吸气剂安装于支撑杆背离半球形部开口的一端；真空连通器安装于电极座远离光胶基板的一侧；其采用光胶方式进行连接便于严格控制尺寸公差，保证装调后满足工艺要求。
一种基于连接方式半球谐振陀螺

[发明专利]基于扫描激光测振的谐振子1～3次谐波辨识装置及方法-CN202310030533.3有效
发明人：王鹏;曲天良;刘天怡;张熙;张红波 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶集团有限公司第七一七研究所）
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于扫描激光测振的谐振子1～3次谐波辨识装置及方法，装置包括转台、叉指电极、锥面反射镜和激光测振仪，叉指电极固定安装，谐振子竖向设置在转台上，叉指电极与谐振子的唇沿相配合，向谐振子施加振动激励信号；锥面反射镜和谐振子同轴设置，且锥面反射镜的反射面环绕谐振子的被测端外表面设置；激光测振仪的检测端朝向锥面反射镜和谐振子，用于向谐振子的被测端端面施加扫描激光、并根据谐振子的被测端端面的反馈激光检测谐振子的2次谐波误差，还用于通过锥面反射镜向谐振子的被测端柱面垂直施加扫描激光、并根据锥面反射镜返回的反馈激光检测谐振子的1次谐波误差和3次谐波误差。本发明对谐振子无接触测试，且测试误差小。
基于扫描激光谐振子谐波辨识装置方法

[发明专利]一种全角半球谐振陀螺阻尼不均匀的补偿控制方法及系统-CN202110902672.1有效
发明人：张晶泊;贾祥伟;曲天良 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2021-08-06 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明提供一种全角半球谐振陀螺阻尼不均匀的补偿控制方法及系统。本发明方法通过拟合计算并且实时补偿，能够有效的抑制阻尼不均匀带来的漂移误差，通过周期积分技术，能从根本上消除拟合补偿后环路中存在的比例因子误差和残留的正余弦误差，克服阻尼不均匀误差会带来强烈的角度依赖性的问题，从而可以提高陀螺的控制精度。本发明系统包括电容驱动与检测模块、AD数据采集模块、乘法相干解调模块、误差参量辨识模块、幅值相位控制回路模块、拟合计算模块、周期积分模块、驱动合成与控制模块以及DAC数模转换模块；本发明的技术方案解决了全角下半球谐振陀螺阻尼不均匀带来的漂移误差的技术问题。
一种全角半球谐振陀螺阻尼不均匀补偿控制方法系统

[发明专利]石英谐振梁芯片贴片平行度测量装置及测量方法-CN202211551719.5在审
发明人：刘文明;马东;曲天良;张鹏斐;张红波;张运权;宣扬;余文毅;陈炳贤 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶集团有限公司第七一七研究所）
申请日： 2022-12-05 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G01B11/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种石英谐振梁芯片贴片平行度测量装置，其包括载物台、检测头固定支架和位移探测装置；载物台安设在检测头固定支架上；用于对TO部件进行固定；使位移探测装置的激光光斑在载物台旋转一周的过程中始终打在TO部件环形封接面上；以及使位移探测装置的激光光斑在载物台旋转一周的过程中始终打在石英谐振梁芯片上；检测头固定支架用于固定位移探测装置；位移探测装置置于载物台上方，安设在检测头固定支架上，不与载物台上的TO部件接触。本发明还提供一种石英谐振梁芯片贴片平行度测量方法。本发明采用非无接触的方式测量石英谐振梁芯片贴片平行度，避免了对石英谐振梁芯片的损伤，而且不会影响石英谐振梁芯片贴片平行度。
石英谐振芯片平行测量装置测量方法

[发明专利]一种石英谐振梁芯片贴片装置和方法-CN202211579024.8在审
发明人：马东;刘文明;张运权;张鹏斐;曲天良 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶集团有限公司第七一七研究所）
申请日： 2022-12-06 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： B81C3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种石英谐振梁芯片贴片装置，包括粘结配重块、支撑框架，以及安装在支撑框架上的TO底座拾取模块、谐振梁芯片放置模块、视觉对位模块、加热固胶模块，通过吸附带有粘结配重块的TO底座向石英谐振梁芯片粘结的方式，结合透明的芯片放置台上放置透明的石英谐振梁芯片，并用笔式相机从芯片放置台下方观察TO底座和石英谐振梁芯片位置，完成对正粘贴，并利用原位加热固胶方式固化粘贴。本发明大大简化了视觉系统，并用粘结配重块的自重提供精确、恒定的粘贴力，保证粘贴效果并能有效保护石英谐振梁芯片，采用原位加热固胶方式可避免因挪动芯片产生错位，提高了石英谐振梁芯片的可靠性，并降低贴片系统复杂度，降低贴片成本。
一种石英谐振芯片装置方法

[发明专利]一种壳体振动陀螺的频率调整修形方法-CN201911025055.7有效
发明人： 曲天良;赵可欣;滕君华;贾祥伟 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2019-10-25 - 公布日： 2023-02-21 - 主分类号： G01C19/5677 文献下载
摘要：本发明公开了一种壳体振动陀螺的频率调整修形方法，本发明通过退火处理、化学抛光处理、化学减重修形和压电薄膜镀制四个步骤，完成对壳体振动陀螺的频率调整，将因谐振子的质量、刚度及其他原因造成的频率裂解值减小到要求范围内。其中压电薄膜镀制修形是指陀螺的压电薄膜在镀制过程中，根据频率裂解值和谐振子质量，采用特定形状的掩膜板进行压电薄膜的镀制，以达到精准平衡谐振子质量的目的。
一种壳体振动陀螺频率调整方法

[发明专利]可同时用于谐振子退火和真空对接的装置及方法-CN202011385096.X有效
发明人：张红波;曲天良;王鹏 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所）
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G01C19/56 文献下载
摘要：本发明涉及一种可同时用于谐振子退火和真空对接的装置及方法，装置包括：石英谐振子、电极基座、精密装调单元、加热温控单元及真空单元。石英谐振子及电极基座固定在精密装调单元内，石英谐振子位于电极基座下方；电极基座的球状部分朝下；电极基座中心开设有上下贯穿的中心孔，石英谐振子的支柱插入在中心孔内，中心孔的上端或下端放置有封接焊料；加热温控单元设置在精密装调单元内，石英谐振子、电极基座及封接焊料被包裹在加热温控单元内侧；精密装调单元设置在真空单元内侧。本发明提供的可同时用于谐振子退火和真空对接的装置及方法，可利用同一工艺设备在同一工序同时完成谐振子的真空退火和真空封接，减小了工艺设备成本和人力成本。
同时用于谐振子退火真空对接装置方法

[发明专利]一种分体式差分石英振梁加速度计的制作及封装方法-CN202011197671.3有效
发明人：刘文明;冷悦;曲天良;陈炳贤;尹业宏 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所）
申请日： 2020-10-31 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G01P15/097 文献下载
摘要：一种分体式差分石英振梁加速度计的制作及封装方法，涉及到微机电系统中的微惯性传感技术领域，包括中空的外壳座、密封设在所述外壳座顶部的上盖组、密封设在所述外壳座底部的底盖和设置在所述外壳座内部的传感模组；将传感模组设置成由两个分别加工的传感头部件对称分布与内壳体密封连接，实现石英振梁加速度计的差分工作模式；相比于现有的一体加工成型的传感头部件，不仅降低了加工的难度，还更加有利于大批量的生产；传感模组的真空工作环境不仅可以有效隔离外界热应力的影响，降低热弹性损耗；还可以减小空气阻尼和电极溅射，提高传感芯片的品质因子，提高了石英振梁加速度计的精度。
一种体式石英加速度计制作封装方法

[发明专利]一种单轴差分谐振梁表头模组及加速度计-CN202111440050.8在审
发明人：刘文明;马东;曲天良;冷悦;张红波;宣扬;尹业宏;余文毅;张子康;马晓 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所）
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： G01P15/03 文献下载
摘要：本发明涉及一种单轴差分谐振梁表头模组及加速度计，包括真空密封件和两个TO部件；真空密封件包括一两端开口的密封腔体；两个TO部件对称封装于密封腔体的两端；每一TO部件包括TO底座、谐振梁芯片、ASIC混合集成电路、吸气剂组件、吸气剂挡板、陶瓷柱和插针；该表头模组采用两个对称封装于密封腔体的两端的TO部件，形成差分模式结构，环境适应性好，全温范围内精度高；加速度计由四组独立的表头模组，通过冗余配置布局集成，相比安装三轴独立的加速度计，该方案质量和体积小，结构紧凑、精度和可靠性更高。
一种单轴差分谐振表头模组加速度计

[发明专利]一种石英振梁加速度计TO部件的两自由度测试装置及方法-CN202111486926.2在审
发明人：马东;刘文明;马晓;张红波;曲天良;宣扬;余文毅;张子康 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所）
申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： G01P21/02 文献下载
摘要：一种石英振梁加速度计TO部件的两自由度测试装置，包括：真空腔，提供真空环境，并在真空腔内容置TO部件，TO部件通过TO部件固定工装安装在真空腔内；电动转台，安装在电动转台安装支架上，并通过真空腔转接板与真空腔连接；多齿分度台，设置在多齿分度台安装板上，且多齿分度台之工作面处设置用于安装电动转台的电动转台安装支架；水平调节机构，具有水平调节机构限位板，并用于对TO部件安装板进行水平度调整。本发明利用多齿分度台和电动转台提供的两自由度转动，使得TO部件不仅能够一次性完成XYZ三轴标度因数的测量，排除多次安装产生的误差，而且利用真空腔提供了TO部件之谐振梁芯片正常工作所需的真空环境，保证了测试结果真实可靠。
一种石英加速度计 to 部件自由度测试装置方法

[发明专利]一种半球谐振子抛光方法-CN202111417233.8在审
发明人：刘军汉;曲天良;熊长新;邓崇吉;刘彦清 -专利权人：华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所）
申请日： 2021-11-26 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： B24B31/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种半球谐振子抛光方法，其包括如下步骤：S1、提供抛光模，所述抛光模具有与谐振子的球形表面相匹配的球形抛光面；S2、配置抛光模和待抛光的谐振子，使所述谐振子的球面和所述球形抛光面同心设置，所述球形抛光面和所述谐振子的球形表面相贴合；S3、向球形抛光面和半球谐振子的贴合处提供抛光液；S4、驱使半球谐振子自转进行抛光，其采用具有球形抛光面的抛光模对谐振子进行抛光，其抛光时间短，抛光效果显著，成功解决了谐振子内球面和外球面抛光效率低和面形精度低的工程化抛光技术难题，实现了谐振子球面的抛光。
一种半球谐振子抛光方法

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