High Sensitivity MEMS based Resonant Gyroscopes
基于 MEMS 的高灵敏度谐振陀螺仪
基本信息
- 批准号:513806-2017
- 负责人:
- 金额:$ 1.78万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Engage Grants Program
- 财政年份:2017
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2017-01-01 至 2018-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
MEMS (Microelectromechanical Systems) based resonating inertial sensing elements such as gyroscopes arewidely used in many consumer, industrial, automotive and biomedical applications. A resonator is anoscillating mass that acts as the sensing element in vibratory gyroscopes. The resonator needs to be inoscillation during device operation. Energy lost due to damping (internal/external) can degrade resonator'soscillation thus performance. Minimizing damping during oscillation is therefore crucial for achieving highersensitivity. Different types of energy losses influence damping including anchor loss, squeeze-film effect, andThermo-Elastic Damping (TED). In particular, the current problem relates to design considerations to reducedamping, and specifically, TED. One performance parameter that quantifies resonators damping is calledQuality factor (Q), which provides a measure of the efficiency of a resonator in retaining energy duringoscillations. Inertial sensors used in high performance motion sensing applications require maximizing its Q byminimizing energy loss. A firm understanding of the Q loss mechanisms is therefore key for maximizing Q(reaching 1 Million). Recently, Nxtsens Microsystems has developed prototypes with Q on the order of 100k.Nxtsens is now aiming for high sensitivity devices that require Q reaching 1 Million for high performanceresonant gyroscopes. In order to design such devices different loss mechanisms on their design have to beanalyzed and optimized. This NSERC Engage project will be the first collaborative effort between Nxtsens andDr. Jalal Ahamed of the University of Windsor to develop optimization methods that will systematicallyprovide improved geometries for resonant gyroscopes with high Q. The approach will provide Nxtsens withvaluable knowledge and feedback showing a path to modify their design to reach high end applications. Itwould also provide greater scientific insights to the academic and industry community by showing relationshipsbetween design and material parameters that effect performance in resonant gyroscopes. It would facilitatefurther development of MEMS based high precision resonant gyroscopes.
基于MEMS(微机电系统)的谐振惯性传感元件(例如陀螺仪)广泛用于许多消费者、工业、汽车和生物医学应用中。谐振器是振动陀螺仪中作为传感元件的振荡质量。谐振器需要在器件工作期间不振荡。由于阻尼(内部/外部)而损失的能量会降低谐振器的振荡,从而降低性能。因此,在振荡过程中最大限度地减少阻尼是实现更高灵敏度的关键。不同类型的能量损失影响阻尼,包括锚损失,挤压膜效应,和热弹性阻尼(TED)。特别地,当前的问题涉及对减小的放大的设计考虑,并且具体地涉及TED。量化谐振器阻尼的一个性能参数称为品质因数(Q),其提供了谐振器在振荡期间保持能量的效率的度量。高性能运动传感应用中使用的惯性传感器需要通过最小化能量损失来最大化其Q。因此,对Q损失机制的深刻理解是最大化Q(达到100万)的关键。最近,Nxtsens微系统公司已经开发出了Q值为100 k的样机。Nxtsens现在的目标是高灵敏度器件,要求Q值达到100万,用于高性能谐振陀螺仪。为了设计这种器件,必须分析和优化其设计中的不同损耗机制.这个NSERC参与项目将是Nxtsens和Dr.温莎大学的Jalal Ahamed开发了优化方法,该方法将系统地为具有高Q值的谐振陀螺仪提供改进的几何形状。该方法将为Nxtsens提供有价值的知识和反馈,显示修改其设计以达到高端应用的路径。它还将通过展示影响谐振陀螺仪性能的设计和材料参数之间的关系,为学术界和工业界提供更深入的科学见解。这将有助于进一步发展基于MEMS的高精度谐振陀螺仪。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Ahamed, Mohammed其他文献
Ahamed, Mohammed的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Ahamed, Mohammed', 18)}}的其他基金
Development of highly stable but cost-effective timing device for integrated circuits
开发高稳定且高性价比的集成电路计时器件
- 批准号:
570497-2021 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Alliance Grants
Development of environmentally robust and thermally stable Microelectromechanical Systems (MEMS) based accelerometer for automotive applications
开发适用于汽车应用的环境稳定且热稳定的微机电系统 (MEMS) 加速度计
- 批准号:
566730-2021 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Alliance Grants
I2I Phase 1a application: Ultra-flexible, self-healable and high density pressure sensor array for gait pressure mapping
I2I 1a 阶段应用:超灵活、可自愈、高密度压力传感器阵列,用于步态压力测绘
- 批准号:
566691-2021 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Idea to Innovation
Development of lab on a chip for rapid and accurate point of care detection of COVID-19
开发芯片实验室,用于快速、准确地检测 COVID-19
- 批准号:
552043-2020 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Alliance Grants
Visit at Micralyne Inc and Norcada Inc to develop a new collaboration
参观 Micralyne Inc 和 Norcada Inc 以开展新的合作
- 批准号:
522864-2018 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Connect Grants Level 1
Design of high precision MEMS gyroscope compatible with wafer level packaging process (Micralyne "MicraSilQ")
兼容晶圆级封装工艺的高精度MEMS陀螺仪设计(Micralyne“MicraSilQ”)
- 批准号:
531949-2018 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Engage Grants Program
Finite element analysis for design optimization of microelectromechanical based 3D gyroscopes
基于微机电的 3D 陀螺仪设计优化的有限元分析
- 批准号:
501111-2016 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Engage Grants Program
相似国自然基金
基于硅基集成MEMS变压器与自适应电路协同设计的隔离电源芯片研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于MEMS/4D打印水凝胶异质集成的感染创面智能感知-动态修复系统研发
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
高可靠高精度超薄柔性硅基MEMS智能压力传感器技术研究
- 批准号:Z25A020018
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于ScAlN薄膜的高灵敏度压电MEMS超声
相控阵研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
面向复杂应用场景的MEMS传感器及智能处理芯片模组研发及应用
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于概率化失效准则的多晶MEMS/NEMS结构断裂可靠度研究
- 批准号:JCZRQN202500559
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于深度学习的声子晶体增强MEMS振荡器结构拓扑优化研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于飞秒激光的典型MEMS器件热弹性阻尼效应原位监测及机理研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
光谱-偏振一体化MEMS芯片设计制造及其融合成像方法研究
- 批准号:52405631
- 批准年份:2024
- 资助金额:0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
随钻MEMS陀螺定向测斜仪动态航向测量关键技术研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
相似海外基金
MEMS-metasurface Based Tunable Optical Vortex Lasers for smart free-space communication
用于智能自由空间通信的基于 MEMS 超表面的可调谐光学涡旋激光器
- 批准号:
EP/X034542/2 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Research Grant
SBIR Phase I: Micro-Electromechanical Systems (MEMS)-Based Near-Zero Power Infrared Sensors for Proximity Detection
SBIR 第一阶段:基于微机电系统 (MEMS) 的近零功耗红外传感器,用于接近检测
- 批准号:
2304549 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Standard Grant
MEMS-metasurface Based Tunable Optical Vortex Lasers for smart free-space communication
用于智能自由空间通信的基于 MEMS 超表面的可调谐光学涡旋激光器
- 批准号:
EP/X034542/1 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Research Grant
Olfactory Sensors and MEMS Based Ultrasonic Transducers
基于 MEMS 的嗅觉传感器和超声波换能器
- 批准号:
RGPIN-2018-05002 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Development of environmentally robust and thermally stable Microelectromechanical Systems (MEMS) based accelerometer for automotive applications
开发适用于汽车应用的环境稳定且热稳定的微机电系统 (MEMS) 加速度计
- 批准号:
566730-2021 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Alliance Grants
An Autonomous GNSS/MEMS-Based INS Integrated System for Unmanned Mapping Operations
用于无人测绘操作的基于 GNSS/MEMS 的自主 INS 集成系统
- 批准号:
RGPIN-2016-04295 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Design study for a MEMS-based "tail-follow-nose" endoscope
基于MEMS的“尾随鼻”内窥镜的设计研究
- 批准号:
564099-2021 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
University Undergraduate Student Research Awards
Olfactory Sensors and MEMS Based Ultrasonic Transducers
基于 MEMS 的嗅觉传感器和超声波换能器
- 批准号:
RGPIN-2018-05002 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Development of environmentally robust and thermally stable Microelectromechanical Systems (MEMS) based accelerometer for automotive applications
开发适用于汽车应用的环境稳定且热稳定的微机电系统 (MEMS) 加速度计
- 批准号:
566730-2021 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Alliance Grants
Olfactory Sensors and MEMS Based Ultrasonic Transducers
基于 MEMS 的嗅觉传感器和超声波换能器
- 批准号:
RGPIN-2018-05002 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 1.78万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual














{{item.name}}会员




