哈尔滨工程大学学报
哈爾濱工程大學學報
합이빈공정대학학보
JOURNAL OF HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY
2008年
5期
493-498
,共6页
陈尚%薛晨阳%张斌珍%张国军%乔慧%张开锐
陳尚%薛晨暘%張斌珍%張國軍%喬慧%張開銳
진상%설신양%장빈진%장국군%교혜%장개예
硅微矢量水声传感器%低频测试%同振型%MEMS
硅微矢量水聲傳感器%低頻測試%同振型%MEMS
규미시량수성전감기%저빈측시%동진형%MEMS
针对目前矢量水声传感器存在的高灵敏度、低频检测以及小型化等问题,提出了一种新型的硅微MEMS矢量水声传感器.利用敏感材料的压阻效应、传感器精巧的微结构以及硅微MEMS技术,实现矢量水声传感器的低频特性和小型化的可行性.以声场中的刚硬圆柱在声波作用下的声散射问题作为切入点,对传感器的同振原理进行分析,并基于该机理以及传感器的特殊结构,提出采用注入蓖麻油的方法实现微结构的柱体与所处介质质点同振.分别采用振动台标定和驻波场测量的方法完成了传感器的灵敏度、频响以及指向性的测试,最后对2种测试结果进行了分析和比较.研究结果表明:所研制的水声传感器具有较低的工作频率,其水下自由场声压灵敏度值为-207.6 dB(0 dB=1 V/μPa,测试频率为200 Hz),指向性图的零点深度为50.9 dB.
針對目前矢量水聲傳感器存在的高靈敏度、低頻檢測以及小型化等問題,提齣瞭一種新型的硅微MEMS矢量水聲傳感器.利用敏感材料的壓阻效應、傳感器精巧的微結構以及硅微MEMS技術,實現矢量水聲傳感器的低頻特性和小型化的可行性.以聲場中的剛硬圓柱在聲波作用下的聲散射問題作為切入點,對傳感器的同振原理進行分析,併基于該機理以及傳感器的特殊結構,提齣採用註入蓖痳油的方法實現微結構的柱體與所處介質質點同振.分彆採用振動檯標定和駐波場測量的方法完成瞭傳感器的靈敏度、頻響以及指嚮性的測試,最後對2種測試結果進行瞭分析和比較.研究結果錶明:所研製的水聲傳感器具有較低的工作頻率,其水下自由場聲壓靈敏度值為-207.6 dB(0 dB=1 V/μPa,測試頻率為200 Hz),指嚮性圖的零點深度為50.9 dB.
침대목전시량수성전감기존재적고령민도、저빈검측이급소형화등문제,제출료일충신형적규미MEMS시량수성전감기.이용민감재료적압조효응、전감기정교적미결구이급규미MEMS기술,실현시량수성전감기적저빈특성화소형화적가행성.이성장중적강경원주재성파작용하적성산사문제작위절입점,대전감기적동진원리진행분석,병기우해궤리이급전감기적특수결구,제출채용주입비마유적방법실현미결구적주체여소처개질질점동진.분별채용진동태표정화주파장측량적방법완성료전감기적령민도、빈향이급지향성적측시,최후대2충측시결과진행료분석화비교.연구결과표명:소연제적수성전감기구유교저적공작빈솔,기수하자유장성압령민도치위-207.6 dB(0 dB=1 V/μPa,측시빈솔위200 Hz),지향성도적영점심도위50.9 dB.
