本文關(guān)鍵詞：電容式微超聲換能器等效電路模型與陣元優(yōu)化

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【摘要】：針對電容式微超聲換能器(CMUT)建立了非線性等效電路模型.以聲源表面運(yùn)動(dòng)方程為理論基礎(chǔ),將CMUT的聲學(xué)、力學(xué)參數(shù)等效成電學(xué)元器件,分別建立CMUT單振膜與多振膜陣元的等效電路模型,分析多振膜陣元中振膜間的聲場干擾,計(jì)算了振膜的輻射阻抗;并且在模型中構(gòu)造了輻射阻抗等效RLC電路.利用SPICE軟件對CMUT的等效電路模型進(jìn)行仿真分析,得出了CMUT振膜的振動(dòng)位移幅值頻域響應(yīng);通過多普勒測振系統(tǒng)測量多膜CMUT陣元中不同位置振膜的頻率響應(yīng),驗(yàn)證了所建立模型的正確性.利用該非線性等效電路模型,對2×2、3×3與4×4這3種方形排布的CMUT陣元進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得到了3種規(guī)模陣元振膜的最佳間距分別為230,?m、160,?m與130,?m.
【作者單位】： 天津大學(xué)精密測試技術(shù)與儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所;
【關(guān)鍵詞】： 微機(jī)電系統(tǒng) 電容式微超聲換能器 非線性等效電路模型 輻射阻抗
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61201039) 天津科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(14ZCZDGX00003)
【分類號】：TB552
【正文快照】： 近年來,隨著MEMS技術(shù)的蓬勃發(fā)展,電容式微超聲換能器(capacitive micromachined ultrasonictransducer,CMUT)的研究成為熱點(diǎn),在醫(yī)用內(nèi)窺成像、治療超聲、微流體探測、工業(yè)無損檢測等方面具有重要的應(yīng)用前景.研究中通常使用有限元方法對CMUT進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真[1].有限元方法計(jì)算時(shí)間

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 祝錫晶,武文革,彭彬彬;大功率超聲換能器的研制[J];電加工與模具;2001年01期

2 徐圓飛;徐春廣;肖定國;周世圓;;超聲換能器電阻抗特性研究[J];電子測量技術(shù);2008年11期

3 林書玉;;超聲技術(shù)的基石——超聲換能器的原理及設(shè)計(jì)[J];物理;2009年03期

4 黃靜;;材料對超聲換能器性能的影響及其選擇[J];科技風(fēng);2011年14期

5 D.Leonard,L-A Xu,張傳忠;檢測兩種成份流量的脈沖超聲換能器系統(tǒng)[J];壓電與聲光;1986年03期

6 丁怡;超聲換能器特性評價(jià)[J];聲學(xué)技術(shù);1988年03期

7 查濟(jì)璇;測定超聲換能器特性的脈沖方法[J];聲學(xué)技術(shù);1988年04期

8 張傳忠;醫(yī)學(xué)超聲換能器[J];壓電與聲光;1990年03期

9 俞宏沛;超聲換能器研究中的幾個(gè)問題[J];聲學(xué)技術(shù);1990年02期

10 林書玉,張福成,郭孝武;Ⅱ型大功率超聲換能器的研制[J];聲學(xué)與電子工程;1991年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊林枝;李全祿;姬艷紅;耿潔;王勝利;蔡春芳;;醫(yī)用超聲換能器及其性能指標(biāo)分析[A];第三屆全國壓電和聲波理論及器件技術(shù)研討會論文集[C];2008年

2 陳國超;吳宏;陳偉;鄭偉成;;縱-彎振動(dòng)大功率超聲換能器探究[A];中國聲學(xué)學(xué)會功率超聲分會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

3 姜曉敏;王寅觀;;雙激勵(lì)源氣介式超聲換能器帶寬特性的實(shí)驗(yàn)研究[A];2009年西安-上海聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

4 林書玉;;氣介超聲換能器的研究及其應(yīng)用[A];陜西省第九屆無損檢測年會陜西省機(jī)械工程學(xué)會無損檢測分會論文集[C];2004年

5 劉文靜;周利生;夏鐵堅(jiān);俞宏沛;;稀土超聲換能器技術(shù)研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會2005年青年學(xué)術(shù)會議[CYCA'05]論文集[C];2005年

6 張耀耀;周丹;王飛飛;劉大安;王威;羅豪u&;;高性能弛豫鐵電單晶1-3復(fù)合材料制備及超聲換能器應(yīng)用研究[A];第15屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

7 徐圓飛;徐春廣;肖定國;周世圓;;超聲換能器電阻抗特性測量方法研究[A];2009中國儀器儀表與測控技術(shù)大會論文集[C];2009年

8 趙新玉;徐春廣;孔濤;肖定國;伍懿;;液浸超聲換能器聲場特性測量技術(shù)[A];2011年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

9 李朝暉;張金鐸;姜天仕;;一種高效空氣超聲換能器的設(shè)計(jì)研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會1999年青年學(xué)術(shù)會議[CYCA'99]論文集[C];1999年

10 林書玉;;大功率縱—扭復(fù)合模式壓電超聲換能器[A];中國聲學(xué)學(xué)會1999年青年學(xué)術(shù)會議[CYCA'99]論文集[C];1999年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 cyf翻譯;驅(qū)動(dòng)超聲換能器的功放(2)[N];電子報(bào);2009年

2 cyf翻譯;驅(qū)動(dòng)超聲換能器的功放(5)[N];電子報(bào);2009年

3 cyf翻譯;驅(qū)動(dòng)超聲換能器的功放(3)[N];電子報(bào);2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 胡靜;徑向夾心式壓電超聲換能器的研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

2 林洲;聲人工結(jié)構(gòu)增強(qiáng)醫(yī)學(xué)超聲換能器聚焦性能的研究[D];南京大學(xué);2016年

3 田華;新型超聲換能器與輻射器的研究[D];陜西師范大學(xué);2013年

4 曾庚鑫;超磁致伸縮功率超聲換能器理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2013年

5 張小麗;縱彎及縱徑振動(dòng)模式轉(zhuǎn)換功率超聲換能器的研究[D];陜西師范大學(xué);2014年

6 劉世清;徑向及徑—扭復(fù)合振動(dòng)模式夾心式壓電超聲換能器研究[D];陜西師范大學(xué);2005年

7 姜斌;超聲波送料機(jī)理與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2009年

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1 張R，

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