本文關鍵詞：差分型MEMS矢量水聽器的研制

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【摘要】：針對傳統(tǒng)矢量水聽器在實際應用中需要輔助彈性懸掛,不便于工程應用的問題,設計、制造了一種可剛性固定的差分型MEMS矢量水聽器,搭建平臺對其性能進行測試。首先介紹了矢量水聽器的研究背景和意義,總結了國內外關于矢量水聽器的研究和進展,分析了現(xiàn)有矢量水聽器的不足。其次結合水聲傳播原理及水聽器的應用環(huán)境,設計了一種具有低加速度靈敏度的差分型MEMS矢量水聽器,通過有限元仿真對設計的可行性進行了簡單的驗證。其次創(chuàng)建了MEMS矢量水聽器敏感微結構的靜力學模型,建立有限元靜力學分析模型,對理論推導的結果進行驗證。其次在靜力學模型的基礎上,推導出敏感微結構在水中一階固有頻率的簡化計算公式,通過有限元仿真對以上結論進行驗證。再次結合外協(xié)單位的工藝加工技術,設計水聽器十字支撐結構的MEMS版圖,制定工藝流程,完成了MEMS支撐結構的加工。設計了敏感微結構的封裝方案,完成了芯片封裝及纖毛二次集成,制作出差分型MEMS矢量水聽器的模型樣機。最后搭建實驗平臺對水聽器樣機進行測試,實驗表明該種差分型MEMS矢量水聽器在500Hz時聲壓靈敏度為-185dB(0d B參考值1V/μPa),加速度靈敏度為-58dB(0d B參考值1V/g),基本滿足設計要求。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB565.1

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