本文選題：電容式微機械超聲傳感器(CMUT) + COMSOL��； 參考：《壓電與聲光》2017年02期

【摘要】：建立電容式微機械超聲傳感器(CMUT)微元三維有限元模型,經(jīng)過分析CMUT微元不同結(jié)構(gòu)對CMUT性能的影響,得到CMUT結(jié)構(gòu)參數(shù)。設(shè)定工作頻率范圍1~2 MHz,工作電壓Vdc100V,首先,利用有限元模型進行模態(tài)分析研究薄膜參數(shù)與一階頻率的關(guān)系,以此確定薄膜參數(shù);然后,在闡述相關(guān)理論和靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上,仿真、分析空腔對CMUT性能的影響,進而確定空腔高度;最后,通過靜電-機械耦合分析和計算機電耦合系數(shù)優(yōu)化電極參數(shù)。對所設(shè)計的CMUT結(jié)構(gòu)進行仿真驗證,工作頻率為1.65 MHz,塌陷電壓為68 V,滿足應(yīng)用要求。
[Abstract]:The three-dimensional finite element model of capacitive micro mechanical ultrasonic sensor (CMUTT) was established. The effects of different structures of CMUT microelements on CMUT performance were analyzed and the structure parameters of CMUT were obtained. The operating frequency range is 1 ~ 2 MHz, and the working voltage is VDC 100V. Firstly, the relationship between the film parameters and the first-order frequency is analyzed by using the finite element model, and then the film parameters are determined based on the theory and static analysis. The influence of cavity on CMUT performance is analyzed, and the cavity height is determined. Finally, the electrode parameters are optimized by electrostatic-mechanical coupling analysis and computer electric coupling coefficient. The designed CMUT structure is verified by simulation, the working frequency is 1.65 MHz and the collapse voltage is 68 V, which meets the requirements of application.
【作者單位】： 中北大學(xué)儀器科學(xué)與動態(tài)測試教育部重點實驗室;山西古交西山義城煤業(yè)有限責(zé)任公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(61127008)
【分類號】：TP212

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本文編號：2036143