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龙图腾网恭喜中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所申请的专利圆锥模型表面摩阻测量的共型MEMS摩阻传感器及组装方法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：CN119901397B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20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：202510368873.6，技术领域涉及：G01L1/14；该发明授权圆锥模型表面摩阻测量的共型MEMS摩阻传感器及组装方法是由秦湘;王雄;蒋万秋;文波;周唯;高祥天设计研发完成，并于2025-03-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本圆锥模型表面摩阻测量的共型MEMS摩阻传感器及组装方法在说明书摘要公布了：本发明属于微机电系统技术领域，公开了一种圆锥模型表面摩阻测量的共型MEMS摩阻传感器及组装方法。共型MEMS摩阻传感器包括封装管壳、表头结构和接口电路；封装管壳通过上下锁定的封装盖板和封装管座保护表头结构和接口电路。共型MEMS摩阻传感器垂直于圆锥模型的母线安装在圆锥模型表面，直接测量平行母线方向的表面摩阻，进行自动扣除压差阻力的摩阻测量。组装方法包括硅‑玻璃微结构和接口电路的组装、浮动元件的组装和封装管壳的组装。本发明的圆锥模型表面摩阻测量的共型MEMS摩阻传感器及组装方法具有体积小、温度稳定性好、可靠性高等特点，能够精确测量圆锥模型表面的摩擦阻力。

本发明授权圆锥模型表面摩阻测量的共型MEMS摩阻传感器及组装方法在权利要求书中公布了：1.圆锥模型表面摩阻测量的共型MEMS摩阻传感器的组装方法，其用于组装圆锥模型表面摩阻测量的共型MEMS摩阻传感器，其特征在于，所述的共型MEMS摩阻传感器包括封装管壳、表头结构（2）和接口电路（3）；所述的封装管壳包括从上至下依次叠放的封装盖板（1）和封装管座（4）；其中，封装盖板（1）底部设置凹槽，封装底座上表面设置封装定位凸台（20），封装盖板（1）与封装管座（4）通过凹槽和封装定位凸台（20）连接锁定；所述的表头结构（2）为共型MEMS摩阻传感器的敏感元件，将共型MEMS摩阻传感器测量的摩擦阻力转化为电容信号；表头结构（2）包括从上至下顺序连接的浮动元件（5）、硅微结构（6）和电极基板（7）；硅微结构（6）和电极基板（7）阳极键合形成硅-玻璃微结构（8）；所述的浮动元件（5）包括从上至下顺序连接的测头（9）、支杆（10）和定位台阶（11）；其中，测头（9）上表面和封装盖板（1）上表面与圆锥模型共型平齐，测头（9）和封装盖板（1）表面共型，测头（9）和封装盖板（1）之间具有环形缝隙；定位台阶（11）嵌入硅微结构（6）的定位孔中，确保浮动元件（5）垂直连接硅微结构（6）；当测头（9）受到摩擦阻力时，测头（9）受力偏转，支杆（10）将摩擦阻力转化为摩擦阻力力矩并通过定位台阶（11）传递给硅微结构（6）；所述的硅微结构（6）包括弹性梁（14）、振动极板（15）和支撑框体（13），其中，硅微结构（6）由长方体切割而成，振动极板（15）在硅微结构（6）的中心，弹性梁（14）为两端固支梁，位于振动极板（15）两侧；支撑框体（13）位于振动极板（15）和支撑框体（13）四周，通过弹性梁（14）支撑振动极板（15）和浮动元件（5）；当浮动元件（5）通过支杆（10）传递摩阻力矩时，弹性梁（14）受力扭转变形，带动振动极板（15）发生y方向的偏转；所述的电极基板（7）包括引线电极（16）、玻璃凸台（17）和2个Au电极（18），其中，引线电极（16）分为左右两组，位于电极基板（7）的两侧，每组引线电极（16）左右延伸在中间汇聚成2个Au电极（18），引线电极（16）与接口电路（3）引线连接，在电极基板（7）的上表面剩余区域设置玻璃凸台（17）；Au电极（18）和振动极板（15）构成敏感电容元件（12）的上下极板，玻璃凸台（17）和支撑框体（13）进行阳极键合，上下缝隙构成敏感电容元件（12）的电容间隙h0；当振动极板（15）受力偏转时，敏感电容元件（12）的电容极板偏转，敏感电容元件（12）的电容值发生变化；所述的接口电路（3）为陶瓷板电路基板，电路基板放置在封装管座（4）的凹槽内，电路基板上布置有高频微电容检测芯片Pcap01、单片机STM32F411CEU6、FPC座子、多种电容元件、电阻元件以及若干个焊盘（19），焊盘（19）和引线电极（16）引线连接，FPC座子连接接口电路（3）和采集计算机，微电容检测芯片将差分电容信号转化为数字信号，单片机控制微电容检测芯片的工作状态并接收转化后的数字信号并发送给采集计算机，接口电路（3）的采样率为100Hz；所述的组装方法包括以下步骤：S21.将共型MEMS摩阻传感器垂直于圆锥模型的母线安装在圆锥模型表面；传感器浮动元件（5）沿弹性梁（14）所在的中性面对称，左右两侧形状和大小一致；S22.在测头（9）直径小于等于5mm时，测头（9）沿弹性梁（14）中性面两侧压力分布相同，直接测量平行母线方向的表面摩阻，不包含沿气流流动方向的压力不平衡产生的压差阻力，实现自动扣除压差阻力的摩阻测量；S23.在测头（9）直径大于5mm时，测头（9）沿弹性梁（14）中性面两侧压力分布也相同；未进行风洞试验时，浮动元件（5）处于偏转状态，弹性梁（14）处于扭转状态，接口电路（3）输出电容信号的初始值；进行风洞试验时，浮动元件（5）的偏转角度加大，弹性梁（14）也加大扭转，接口电路（3）输出电容信号的试验值；求出电容信号的初始值和电容信号的试验值的差值，抵消浮动元件（5）两侧的敏感电容元件（12）在静止和吹风状态下的法向力，得到试验状态电容的变换量，通过传感器的性能参数和共型MEMS摩阻传感器的表头结构（2）的力敏机理计算浮动元件（5）的表面摩擦阻力。

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