基于MEMS电容加速度计的声矢量传感器小型化设计

发布时间：2018-07-21 13:56

【摘要】：针对传统压电型声矢量传感器无法兼顾小体积与高灵敏度的问题,利用MEMS电容加速度计作为拾振器,实现矢量传感器的小型化设计。首先采用机电类比分析的方法得到内置加速度计的刚硬球体的声致振动响应;然后进行硅微电容加速度计选型和参数分析、设定,并设计制作了一只二维球形矢量传感器样机;最后对样机进行了参数测试,结果表明两矢量通道均具有良好的方向性,声压灵敏度分别为?185 d B和-186 d B(1 k Hz,0 d B ref 1 V/μPa),通道间相位差与理论值保持一致,验证了利用MEMS电容加速度计设计矢量传感器的可行性。
[Abstract]:Aiming at the problem that the traditional piezoelectric acoustic vector sensor can not take into account the small volume and high sensitivity, the MEMS capacitive accelerometer is used as the vibration pickup to realize the miniaturization design of the vector sensor. The acoustic vibration response of rigid sphere with built-in accelerometer is obtained by electromechanical analogy analysis, and then the type selection and parameter analysis of silicon micro-capacitance accelerometer are carried out, and a 2-D spherical vector sensor prototype is designed and manufactured. Finally, the parameters of the prototype are tested. The results show that both vector channels have good directivity, the acoustic pressure sensitivity is 185dB and -186dB (1kHz 0 dB ref 1V / 渭 Pa), and the phase difference between the two channels is consistent with the theoretical values. The feasibility of using MEMS capacitive accelerometer to design vector sensor is verified.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室;哈尔滨工程大学水声工程学院;
【基金】：长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT1228)
【分类号】：TH824.4;TP212

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2135747