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水下探测微电容超声波换能器线阵设计与封装
被引量：
6
1
作者
张睿
潘理虎
+4 位作者
陈立潮
张永梅
薛晨阳
张文栋
何常德
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期123-129,225-226,共8页
提出一种应用于水下探测的低频微电容超声波换能器阵列。在分析微电容超声波换能器阵列复合结构和工作原理的基础上,建立了换能器阵元和一维线阵的指向性表达式,并通过分析结构参数对指向性的影响,确定了阵列几何参数。针对微电容超声...
提出一种应用于水下探测的低频微电容超声波换能器阵列。在分析微电容超声波换能器阵列复合结构和工作原理的基础上,建立了换能器阵元和一维线阵的指向性表达式,并通过分析结构参数对指向性的影响,确定了阵列几何参数。针对微电容超声波换能器水下应用需求,研究了阵列水下封装方法,通过封装结构设计和封装材料的选取,完成了换能器阵列水密封装。同时,制定了换能器阵列性能测试方案,并搭建了相应的测试、探测系统,经测试换能器线阵-3dB主瓣宽度为5°,最大旁瓣级为-13.5dB,可实现水下1m范围内的目标清晰探测。实验表明,提出的微电容超声波换能器阵列设计和封装方法合理,为改善微电容超声波换能器阵列水下探测性能提供了设计依据。
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关键词
微电容超声波换能器
阵列设计
阵列封装
水下探测
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职称材料
新型电容式传感器的设计与优化
被引量：
1
2
作者
史兆强
李明
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023年第2期105-108,113,共5页
首先,基于微电容式超声波换能器(CMUT)建模理论,依据CMUT的电学特性和机械特性,构建了等效电路模型和平行板电容模型;然后,给出了CMUT薄膜的振动位移、固有频率、塌陷电压以及转换系数等关键的特性参量表达式,完善了CMUT理论体系,确定...
首先,基于微电容式超声波换能器(CMUT)建模理论,依据CMUT的电学特性和机械特性,构建了等效电路模型和平行板电容模型;然后,给出了CMUT薄膜的振动位移、固有频率、塌陷电压以及转换系数等关键的特性参量表达式,完善了CMUT理论体系,确定了结构尺寸;最后,针对CMUT设计主要用到的Ansys有限元仿真分析方法存在的操作复杂、运算时间长等问题,提出了一种利用Simulink状态模型对CMUT特性的动态仿真分析的方法。通过对CMUT发射/接收动态系统模型的建立,实现了其性能的仿真与分析,为后续实际应用提供了重要的理论指导,同时该动态系统模型为CMUT设计提供了一种简单、高效的方法,提高了CMUT结构设计与分析的效率。
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关键词
微
电容
式
超声波
换能器
SIMULINK模型
动态系统
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职称材料
题名
水下探测微电容超声波换能器线阵设计与封装
被引量：
6
1
作者
张睿
潘理虎
陈立潮
张永梅
薛晨阳
张文栋
何常德
机构
太原科技大学计算机科学与技术学院
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
北方工业大学计算机学院
出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期123-129,225-226,共8页
基金
国家杰出青年科学基金资助项目(61525107)
国家自然科学基金资助项目(61371143)
+4 种基金
"十二五"山西科技重大专项基金资助项目(20121101001)
山西省中科院科技合作项目(20141101001)
山西省科技攻关项目(20141039)
太原科技大学校博士科研启动项目(20162036)
山西省应用基础研究资助项目(201801D221179)
文摘
提出一种应用于水下探测的低频微电容超声波换能器阵列。在分析微电容超声波换能器阵列复合结构和工作原理的基础上,建立了换能器阵元和一维线阵的指向性表达式,并通过分析结构参数对指向性的影响,确定了阵列几何参数。针对微电容超声波换能器水下应用需求,研究了阵列水下封装方法,通过封装结构设计和封装材料的选取,完成了换能器阵列水密封装。同时,制定了换能器阵列性能测试方案,并搭建了相应的测试、探测系统,经测试换能器线阵-3dB主瓣宽度为5°,最大旁瓣级为-13.5dB,可实现水下1m范围内的目标清晰探测。实验表明,提出的微电容超声波换能器阵列设计和封装方法合理,为改善微电容超声波换能器阵列水下探测性能提供了设计依据。
关键词
微电容超声波换能器
阵列设计
阵列封装
水下探测
Keywords
capacitive micromachined ultrasonic transducer
array design
array packaging
underwater detection
分类号
TB565 [交通运输工程—水声工程]
TB553 [理学—声学]
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职称材料
题名
新型电容式传感器的设计与优化
被引量：
1
2
作者
史兆强
李明
机构
河南工学院电子信息工程学院
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023年第2期105-108,113,共5页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(51623698)。
文摘
首先,基于微电容式超声波换能器(CMUT)建模理论,依据CMUT的电学特性和机械特性,构建了等效电路模型和平行板电容模型;然后,给出了CMUT薄膜的振动位移、固有频率、塌陷电压以及转换系数等关键的特性参量表达式,完善了CMUT理论体系,确定了结构尺寸;最后,针对CMUT设计主要用到的Ansys有限元仿真分析方法存在的操作复杂、运算时间长等问题,提出了一种利用Simulink状态模型对CMUT特性的动态仿真分析的方法。通过对CMUT发射/接收动态系统模型的建立,实现了其性能的仿真与分析,为后续实际应用提供了重要的理论指导,同时该动态系统模型为CMUT设计提供了一种简单、高效的方法,提高了CMUT结构设计与分析的效率。
关键词
微
电容
式
超声波
换能器
SIMULINK模型
动态系统
Keywords
capacitive micromachined ultrasonic transducer(CMUT)
Simulink model
dynamical system
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水下探测微电容超声波换能器线阵设计与封装
张睿
潘理虎
陈立潮
张永梅
薛晨阳
张文栋
何常德
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2019
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
新型电容式传感器的设计与优化
史兆强
李明
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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