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电容式微机械超声换能器的设计与仿真
被引量：
3
1
作者
高铁成
远桂民
王昊
《天津工业大学学报》
CAS
北大核心
2021年第4期84-88,共5页
为满足超声传感器非接触、非浸入、完全无损及易于集成等要求,提出了一种电容式微机械超声换能器(CMUT)的简单质量-弹簧理论计算模型,结合薄板振动理论,设计了传感器特征参数、谐振频率和塌陷电压等参数,并对其进行仿真验证。结果表明:...
为满足超声传感器非接触、非浸入、完全无损及易于集成等要求,提出了一种电容式微机械超声换能器(CMUT)的简单质量-弹簧理论计算模型,结合薄板振动理论,设计了传感器特征参数、谐振频率和塌陷电压等参数,并对其进行仿真验证。结果表明:由该模型得到的理论计算结果和软件仿真结果,经对比其误差在4%之内,能很好满足设计要求,并验证了简单质量-弹簧模型的可行性;在标准大气压和外加塌陷电压作用下,薄板挠度约为空腔高度减去薄板挠度(只在大气作用下的薄板挠度)时的1/3;设计的一阶谐振频率为530 kHz的低频传感器可用于空耦超声检测。
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关键词
电容式微机械超声换能器(CMUT)
COMSOL有限元仿真
质量-弹簧模型
空耦传感器
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职称材料
题名
电容式微机械超声换能器的设计与仿真
被引量：
3
1
作者
高铁成
远桂民
王昊
机构
天津工业大学电子与信息工程学院
天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室
出处
《天津工业大学学报》
CAS
北大核心
2021年第4期84-88,共5页
基金
天津市企业科技特派员项目(18JCTPJC60100)
天津市教委科研计划项目(2018KJ213)。
文摘
为满足超声传感器非接触、非浸入、完全无损及易于集成等要求,提出了一种电容式微机械超声换能器(CMUT)的简单质量-弹簧理论计算模型,结合薄板振动理论,设计了传感器特征参数、谐振频率和塌陷电压等参数,并对其进行仿真验证。结果表明:由该模型得到的理论计算结果和软件仿真结果,经对比其误差在4%之内,能很好满足设计要求,并验证了简单质量-弹簧模型的可行性;在标准大气压和外加塌陷电压作用下,薄板挠度约为空腔高度减去薄板挠度(只在大气作用下的薄板挠度)时的1/3;设计的一阶谐振频率为530 kHz的低频传感器可用于空耦超声检测。
关键词
电容式微机械超声换能器(CMUT)
COMSOL有限元仿真
质量-弹簧模型
空耦传感器
Keywords
capacitive micro-electromechanical ultrasonic transducer(CMUT)
COMSOL finite element simulation
mass-spring model
air-coupled sensor
分类号
TB552 [理学—声学]
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作者
出处
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被引量
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1
电容式微机械超声换能器的设计与仿真
高铁成
远桂民
王昊
《天津工业大学学报》
CAS
北大核心
2021
3
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