电容式微机械超声换能器的设计与仿真

高铁成; 远桂民; 王昊

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电容式微机械超声换能器的设计与仿真

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为满足超声传感器非接触、非浸入、完全无损及易于集成等要求,提出了一种电容式微机械超声换能器(CMUT)的简单质量-弹簧理论计算模型,结合薄板振动理论,设计了传感器特征参数、谐振频率和塌陷电压等参数,并对其进行仿真验证.结果表明:由该模型得到的理论计算结果和软件仿真结果,经对比其误差在4％之内,能很好满足设计要求,并验证了简单质量-弹簧模型的可行性;在标准大气压和外加塌陷电压作用下,薄板挠度约为空腔高度减去薄板挠度(只在大气作用下的薄板挠度)时的1/3;设计的一阶谐振频率为530 kHz的低频传感器可用于空耦超声检测.

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来源
《天津工业大学学报》 |2021年第4期|84-88|共5页
作者
高铁成; 远桂民; 王昊;
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作者单位

天津工业大学电子与信息工程学院天津 300387;

天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室天津 300387;

天津工业大学电子与信息工程学院天津 300387;

天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室天津 300387;

天津工业大学电子与信息工程学院天津 300387;

天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室天津 300387;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类超声换能器;
关键词
电容式微机械超声换能器(CMUT); COMSOL有限元仿真; 质量-弹簧模型; 空耦传感器;

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