买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网恭喜西北工业大学申请的专利一种基于模态局部化效应的MEMS电流传感器获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114441831B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210034011.6，技术领域涉及：G01R19/00；该发明授权一种基于模态局部化效应的MEMS电流传感器是由常洪龙;李涵;郝永存设计研发完成，并于2022-01-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于模态局部化效应的MEMS电流传感器在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于模态局部化效应的MEMS电流传感器，属于传感器领域。该传感器基于二自由度弱耦合谐振系统的模态局部化效应和采样电阻法，通过检测弱耦合谐振系统的幅值比来敏感外界电流信号。其主要结构包括：弱耦合谐振系统、采样电阻及电极部分。所述采样电阻在待测电流I流入后，获得一相应电压V，所述电压V经电连接，在弱耦合谐振系统的等效谐振器一101相应的电容板上得到一等势电压V，从而使得等效谐振器一101获得输入刚度扰动Δk。本发明通过一个采样电阻对电流进行敏感，并通过淀积和离子注入工艺控制采样电阻阻值。基于模态局部化效应的MEMS电流传感器不仅具备极高的测量精度，而且具有较大的动态范围。相比于其他MEMS电流传感器，本发明能够实现大动态范围下对微弱电流的高精度测量。

本发明授权一种基于模态局部化效应的MEMS电流传感器在权利要求书中公布了：1.一种基于模态局部化效应的MEMS电流传感器，其特征在于，主要结构包括：弱耦合谐振系统、采样电阻及电极部分；所述弱耦合谐振系统的等效谐振器一101由等效刚度一103和等效质量块一104组成，等效谐振器二102由等效刚度二105和等效质量块二106组成，两个等效谐振器间通过等效耦合梁107相连接；所述电极部分与所述弱耦合谐振系统配合，得到等效谐振器一101和等效谐振器二102的输出幅值比，从而得到待测电流I；k1和k2分别表示等效谐振器一101、等效谐振器二102的等效刚度，m1和m2分别表示等效谐振器一101、等效谐振器二102的等效质量，kc表示耦合刚度；耦合刚度与谐振器刚度比不超过1：100，从而实现谐振器的弱耦合；所述弱耦合谐振系统的模态局部化原理为：忽略阻尼的影响，根据动力学方程得： 设1的一个特解为： 其中A1、A2为等效谐振器一101和等效谐振器二102的振幅，w为简谐振动的频率，为简谐振动的相位，将式2带入式1得到关于振幅的线性方程组： 假定k1＝k2＝k，m1＝m2＝m，对等效谐振器一101输入刚度扰动Δk，得到输出幅值比公式： 通过公式4知，kc为常量，引起幅值比u1和u2变化的唯一因素就是刚度扰动Δk；假设取样电阻的阻值为R，则输入电流I对谐振器的刚度扰动Δk表示为： 其中ε为真空介电常数，A为输入电极极板正对面积，Vdc为直流偏置电压，d为极板间距，R为采样电阻阻值，I为被检测电流；由式5得到电流引起的负刚度扰动与电流是二次函数关系，因此需要考虑将二次函数线性化处理，在一定的电流输入范围内使振幅比输出和输入电流近似为线性关系；为保证谐振器的弱耦合连接，耦合刚度kc远小于电流引起的负刚度扰动Δk，式4中u1化简为： 将式5带入式6得到输入电流与输出幅值比的理论模型： 根据公式1-6及输入电流与输出幅值比的理论模型设计的一种基于模态局部化效应的MEMS电流传感器包括两个刚度完全相同的谐振器，谐振器一201和谐振器二202；两个谐振器水平分布，通过耦合梁212连接，且该耦合梁与谐振器刚度比值不高于1：100；谐振器之间通过中央锚点213固定，两端通过左锚点214和右锚点215固定；左锚点214和右锚点215给整个弱耦合谐振器施加直流偏置电压；谐振器一201外侧一定间隙处有采样电阻203和输入电极203，调节电极一210调整初始工作点；谐振器一201另一侧一定间隙处检测电极一206与检测电极二207形成谐振器一201的差分检测电极，对谐振器一201的振幅进行检测；谐振器二202外侧一定间隙处有交流驱动电极205，调节电极二211调整初始工作点，另一侧一定间隙处检测电极三208与检测电极四209形成谐振器二202差分检测电极，对谐振器二202的振幅进行检测；交流驱动电极205、左锚点214和右锚点215给整个谐振器上施加驱动力，使谐振器进行简谐振动；采样电阻阻值设计范围应为10-1000Ω；所述采样电阻203的制备方法为：使用离子注入工艺降低单晶硅的电阻率，并在采样电阻周围结构表面上淀积金以减小电阻；所述采样电阻在待测电流I流入后，获得一相应电压V，所述电压V经电连接，在等效谐振器一101相应的电容板上得到一等势电压V，从而使得等效谐振器一101获得输入刚度扰动Δk；所述采样电阻使用离子注入工艺，并在采样电阻周围结构表面上淀积金。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人西北工业大学，其通讯地址为：710072 陕西省西安市友谊西路127号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。