一种MEMS同振柱型仿生矢量水听器的研制.pdf

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1、第25卷第4期传感技术学报Vo1．25No．42012年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2012ResearchoftheMEMSResonant-ColumnTypeBionicVectorHydrophoneLIULinxian，ZHANGGuojun'，XU∞，ZHANGWenclong，GEXiaoyang，ZHANGHui(1．KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurement，Ministryo

2、JEducation，Taiyuan030051，China；2．ScienceandTechnologyonElectronicTest&MeasurementLaboratoryNorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：AResonant—columnTypeVectorHydrophonebasedonMEMStechnologyandbionicprinciplewaspresented，whichconsistsoftwo—dimensional

3、bionichydrophoneandpressurehydrophone．Basedonacoustictheory，thedesignandmanufactureofthevectorhydrophonearedescribedindetail．Inordertoverifythefunctionofthehydrophone，preliminarycharacterizationtestsofthehydrophonewereperformedinNationalDefenseUnderwaterA-coust

4、icsCalibrationLaboratoryofChina．Resultsshowthatworkingfrequencybandis0～3kHz；X—channelsensitivityis一177．9dB(2kHz)，Y-channelsensitivityis一175．4dB(2kHz)，pressurechannelsensitivityis-175．8dB(2kHz)．AndtheResonant—columnTypeBionicVectorhydrophonenotonlypossessesagood

5、“8”directionalpatternbutalsocanwithstanda3MPapressure．TheapplicationofthisnovelMEMSResonant—columnrrypeBionicVectorHydrophoneisbroad，includedfromcivilships’evadingbonds，fisherytohydrospacedetection．Keywords：MEMS；resonant-columntype；bionic；vectorhydrophoneEEACC：

6、7820；2575doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．04．006一种MEMS同振柱型仿生矢量水听器的研制木刘林仙，张国军，许姣，张文栋，薛晨阳，葛晓洋，张慧(1．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051；2．中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051)摘要：提I叶I了一种结合MEMS技术、仿生原理和压阻原理的同振柱型矢量水听器，即由二维仿生水听器和声压水听器组合而成的柱体。在声学理论基础上详细介绍了该水听器的封装设计及制作过程，在国防水声一级计量站对该矢量水

7、听器进行校准实验，实验结果表明：该同振型矢量水听器的工作频带范围为0—3kHz；X通道灵敏度一177．9dB(2kHz)，l，通道灵敏度一175．4dB(2kHz)，声压通道灵敏度一175．8dB(2kHz)：具有很好的“8”字指向性；可承受3MPa压力。此新型MEMS同振矢量水听器适用于民用船只避障，渔业捕捞，海洋勘探等领域。关键词：MEMS：同振柱型；仿生；矢量水听器中图分类号：TB565．1文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)04—0448—05水声是海洋中信息传播的主要载体，水下探测、目前，

8、在水声工程领域多数情况使用由声压水定位与导航、目标识别、通信等水下作业都必须借助听器和质点振速水听器复合而成的矢量水听器，其于水声技术来完成。迄今在水声技术领域，普遍使工作原理和设计思想是基于Leslise等人观点，即将用声压型接收换能器(水听器)．它把声场中的声压一个或若干个动圈式振速传感器或压电式加速度计信号转换成与之成比例的电信号。理论和