基于增敏结构的热丝式MEMS矢量水听器研究
发布时间：2021-01-16 23:29
矢量水听器因其偶极子指向性及强抗干扰能力,是声纳系统研究的热点之一。本文设计并制作一种基于MEMS纳米线结构的热丝式矢量水听器,具有“8”字指向性,可以广泛应用于水声学测量的各个领域。通过对热丝式MEMS质点振速传感器的灵敏度与两根热丝间距、热丝耗散功率和质点振速等关键因素的理论和仿真分析,确定了传感器的最优几何尺寸和工作条件。针对热丝式MEMS质点振速传感器应用到水下时,其灵敏度严重衰减的问题,提出了一种双圆柱增敏结构,通过流体仿真分析,优化了增敏结构设计,并设计了一种水下应用的封装结构。设计了热丝式MEMS矢量水听器的信号处理电路,包括电源模块、R/V转换电路模块和仪表放大电路模块。文中对三种R/V转换电路方案—差分电桥电路、惠斯通电桥电路和镜像电流源电桥电路进行了比较分析,选择了可控性强、信噪比高的镜像电流源电桥电路作为转换电路的主要部分。对设计的热丝式MEMS矢量水听器进行了性能测试。在空气半消声室及矢量水听器水下驻波场校准装置中的测试表明:其在202000Hz频段内,增敏结构对声波信号放大约10dB,研制的矢量水听器工作频段为208...
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
现代潜艇各种声呐的分布位置
图 1.2 质点振速水听器(左:SV-2,右:SV-1)图 1.3 三维同振球型质点振速水听器不断发展与变革，新型传感机理相继被国海军用于潜艇的采用 PVDF 薄膜制作的 Optical interference type micro hydr光纤水听器等。此外在上世纪九十年代
图 1.3 三维同振球型质点振速水听器着科学技术的不断发展与变革，新型传感机理相继被应用在水听器如已被英法两国海军用于潜艇的采用 PVDF 薄膜制作的水声传感器东京大学报导的 Optical interference type micro hydrophone fabrica-machining 中的光纤水听器等。此外在上世纪九十年代，荷兰的 H-E 首次提出了一种 μ-flown 传感器，如图 1.4 所示，它可以用于直接测点振速[9,10]，又具有与频率无关的“8”字指向性，工作频率覆盖全 MEMS 器件，易于小型化。
本文编号：2981742
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
现代潜艇各种声呐的分布位置
图 1.2 质点振速水听器(左:SV-2,右:SV-1)图 1.3 三维同振球型质点振速水听器不断发展与变革，新型传感机理相继被国海军用于潜艇的采用 PVDF 薄膜制作的 Optical interference type micro hydr光纤水听器等。此外在上世纪九十年代
图 1.3 三维同振球型质点振速水听器着科学技术的不断发展与变革，新型传感机理相继被应用在水听器如已被英法两国海军用于潜艇的采用 PVDF 薄膜制作的水声传感器东京大学报导的 Optical interference type micro hydrophone fabrica-machining 中的光纤水听器等。此外在上世纪九十年代，荷兰的 H-E 首次提出了一种 μ-flown 传感器，如图 1.4 所示，它可以用于直接测点振速[9,10]，又具有与频率无关的“8”字指向性，工作频率覆盖全 MEMS 器件，易于小型化。
本文编号：2981742
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