版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、基于表面微加工工藝制作的電容式微機(jī)械超聲換能器具有結(jié)構(gòu)簡單、自身噪聲低、高機(jī)電耦合系數(shù)、高分辨率、高靈敏度、寬頻帶、與介質(zhì)阻抗匹配性好等優(yōu)勢,從被提出以后就得到廣大科研人員的關(guān)注,其在海底資源勘探、水下地形地貌探測以及醫(yī)療成像等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,因此對CMUT展開理論分析和基礎(chǔ)應(yīng)用研究,有著極其重要的科研價(jià)值。主要研究內(nèi)容如下:
(1)根據(jù)不同分析內(nèi)容,建立了3種CMUT模型。在振動(dòng)模型中,計(jì)算圓形振動(dòng)薄膜的振動(dòng)位移方程
2、;通過平行板電容模型研究了CMUT的塌陷電壓、機(jī)電耦合系數(shù)、接收靈敏度、發(fā)射聲壓等參數(shù);在等效電路模型中,詳細(xì)分析了有效電容、機(jī)械阻抗等參數(shù)。
(2)應(yīng)用COMSOL Multiphysics建立了CMUT微元有限元模型。根據(jù)特征頻率分析,確定了CMUT微元薄膜半徑、薄膜厚度參數(shù);通過機(jī)電耦合分析研究電極厚度、電極半徑與塌陷電壓的關(guān)系,確定電極結(jié)構(gòu)參數(shù);在靜態(tài)分析中,研究薄膜在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的位移和應(yīng)力變化情況,得出CMUT空腔
3、高度。CMUT參數(shù)確定后,通過模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析去驗(yàn)證所設(shè)計(jì)CMUT結(jié)構(gòu)參數(shù)的正確性,并根據(jù)瞬態(tài)分析研究CMUT在交直流信號激勵(lì)下的振動(dòng)位移和速度。
(3)指向性是CMUT在遠(yuǎn)場的重要特性之一,推導(dǎo)出CMUT微元、CMUT陣元和CMUT陣列指向性函數(shù),并詳細(xì)分析CMUT結(jié)構(gòu)參數(shù)對CMUT陣列指向性的影響,隨之確定CMUT陣元中的微元個(gè)數(shù)、CMUT陣元間距。根據(jù)聲場理論,推導(dǎo)CMUT微元、CMUT陣元和CMUT陣列的聲場聲壓分
4、布公式。
(4)在平行板電容模型,靜電力在CMUT的工作中發(fā)揮著不可替代的作用,由于靜電力具有非線性,使得CMUT在發(fā)射過程中存在非線性特性。為了消除、抑制CMUT的非線性,采用去除直流偏置電壓,以消除諧波分量;采用改變激勵(lì)信號類型,根據(jù)功率譜抑制效果,選用雙極性脈沖;依據(jù)倍角公式,采用線性和非線性補(bǔ)償方法,消除二次諧波分量。
(5)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況,本文研究CMUT芯片的封裝方法并設(shè)計(jì)封裝結(jié)構(gòu),并根據(jù)聲學(xué)理論,詳細(xì)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 電容式微加工超聲傳感器(CMUT)仿真與制造流程.pdf
- 電容式微超聲換能器等效電路模型與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf
- 電容式微機(jī)械陀螺電路設(shè)計(jì)與測試技術(shù).pdf
- 電容式微機(jī)械加速度計(jì)“三明治”結(jié)構(gòu)封裝技術(shù)研究.pdf
- 高信噪比電容式微機(jī)械陀螺的研究.pdf
- 電容式微機(jī)械超聲傳感器的建模與分析.pdf
- 電容式微加工超聲傳感器(cMUT)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真.pdf
- 電容式微機(jī)械陀螺儀讀出電路研究與設(shè)計(jì).pdf
- 電容式微機(jī)械陀螺外圍接口電路的設(shè)計(jì)與測試.pdf
- 電容式微機(jī)械陀螺自激驅(qū)動(dòng)ASIC電路設(shè)計(jì).pdf
- 電容式微機(jī)械加速度計(jì)的研究.pdf
- 電容式微機(jī)械加速度計(jì)處理電路研究.pdf
- 電容式微機(jī)械加速度計(jì)檢測電路研究.pdf
- 電容式微機(jī)械體聲波硅諧振器的研制.pdf
- 電容式微機(jī)械加速度傳感器檢測電路研究.pdf
- 多振膜結(jié)構(gòu)電容式微超聲傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf
- 高精度電容式微機(jī)械加速度計(jì)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf
- 微機(jī)械電容式傳感器及其相關(guān)特性研究.pdf
- 微機(jī)械壓電超聲換能器動(dòng)態(tài)性能研究.pdf
- 微機(jī)械加工電容式壓力傳感器及信號處理技術(shù)研究.pdf
評論
0/150
提交評論