【概述】

本研究中使用水聲功率放大器，搭建MEMS水聽(tīng)器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

實(shí)驗(yàn)名稱：壓電式MEMS水聽(tīng)器工程設(shè)計(jì)與深海性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)

研究方向：MEMS水聽(tīng)器、壓電薄膜、深海探測(cè)、耐壓性、多物理場(chǎng)仿真、低頻響應(yīng)、噪聲抑制、聲透射性能

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>通過(guò)優(yōu)化壓電薄膜材料、傳感芯片結(jié)構(gòu)、信號(hào)放大電路與封裝殼體，提升水聽(tīng)器在5000米深海、10MPa以上靜水壓力下的耐壓性、靈敏度、線性度與噪聲抑制能力，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案在深海復(fù)雜環(huán)境中的工程適應(yīng)性與可靠性。

測(cè)試設(shè)備：消聲水池、標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器、信號(hào)發(fā)生器、水聲功率放大器、示波器、阻抗分析儀、聲學(xué)測(cè)試平臺(tái)。

圖1試驗(yàn)平臺(tái)示意圖

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：先完成六邊形壓電薄膜芯片與低噪聲放大電路設(shè)計(jì)制備，采用膠囊型鋁合金7075封裝并聚氨酯灌封；在消聲水池中采用比較校準(zhǔn)法，將待測(cè)水聽(tīng)器與標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器同深度等距放置，在200–21000Hz頻段內(nèi)逐點(diǎn)激勵(lì)，采集輸出電壓計(jì)算靈敏度，并開(kāi)展不同輸入電壓下的線性度測(cè)試，同時(shí)結(jié)合多物理場(chǎng)仿真對(duì)比耐壓、聲透射與流激噪聲性能。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：水聽(tīng)器在5000Hz頻率下靈敏度為-181.37dB，與仿真-184dB基本一致，線性度誤差小于5%；在200–21000Hz頻帶內(nèi)靈敏度穩(wěn)定在-185dB至-175dB，膠囊型封裝在高壓與水流環(huán)境下噪聲更低、聲透射系數(shù)優(yōu)異，可在5000米深海穩(wěn)定工作。
 

安泰放大器在此應(yīng)用中的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

一、寬頻帶與平坦響應(yīng)——精準(zhǔn)匹配全測(cè)試頻段，保障靈敏度校準(zhǔn)準(zhǔn)確性

二、高電壓與大功率輸出能力——驅(qū)動(dòng)發(fā)射換能器建立高聲源級(jí)聲場(chǎng)

三、低失真與高輸出穩(wěn)定性——保障校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的激勵(lì)一致性

本文實(shí)驗(yàn)素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。西安安泰電子是專(zhuān)業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號(hào)源、前置微小信號(hào)放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測(cè)試儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高科技企業(yè)。