三維壓電矢量水聽(tīng)器小型化的研究.pdf

1、諸如聲納浮標(biāo)和拖曳陣等很多應(yīng)用領(lǐng)域都要求矢量水聽(tīng)器具有更小尺寸以提高系統(tǒng)的性能，因此對(duì)于矢量水聽(tīng)器的小型化研究是十分必要的。三維壓電式矢量水聽(tīng)器是一種典型的矢量水聽(tīng)器，因?yàn)槠湫阅軆?yōu)越被廣泛應(yīng)用在水聲工程的各領(lǐng)域中，本文對(duì)其進(jìn)行小型化研究。 本文對(duì)于三維壓電同振型矢量水聽(tīng)器的小型化的研究從內(nèi)部振子的小型化入手。所設(shè)計(jì)的用作矢量水聽(tīng)器內(nèi)部振子的壓電三維加速度傳感器采用了共用質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)，體積明顯減小，且具有較高的對(duì)稱(chēng)性。通過(guò)對(duì)壓電加速

2、度傳感器理論的分析以及Ansys的仿真確定了三維壓電加速度傳感器的尺寸，設(shè)計(jì)結(jié)果在兼顧矢量水聽(tīng)器的性能要求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了小型化。根據(jù)設(shè)計(jì)加工制作了工作頻帶為20～1000Hz的一體化三維壓電加速度傳感器，并利用B&K3629全自動(dòng)振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)完成性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明此三維壓電加速度傳感器的平均電荷靈敏度可達(dá)到11450pC/g。 本文利用所設(shè)計(jì)的傳感器制作了一個(gè)復(fù)合了聲壓通道的三維壓電式矢量水聽(tīng)器，并在駐波管中對(duì)其性能進(jìn)行了測(cè)試