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

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱靜遠,茅盤松;多晶硅微機械薄膜形成技術(shù)[J];傳感器技術(shù);1993年06期

2 孫國梁;標(biāo)準(zhǔn)CMOS技術(shù)實現(xiàn)場氧微橋、懸浮薄膜[J];電子器件;1990年02期

3 李路明;宏觀機械設(shè)計原理在微機械中可行嗎?[J];光機電信息;1996年04期

4 大舟;微機械的市場調(diào)研[J];光機電世界;1994年01期

5 ;文摘[J];光機電信息;2000年08期

6 賴鼐,馬慧蓮,金仲和,丁純;表面微機械結(jié)構(gòu)的釋放腐蝕模型理論與應(yīng)用[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2004年03期

7 丁俊武;向昆蟲學(xué)習(xí)研究微機械的新方法[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;1997年06期

8 黃旭,王常虹;基于微機械慣性器件和磁強計的姿態(tài)航向系統(tǒng)[J];傳感器技術(shù);2005年08期

9 趙長德,高鐘毓;集成加速表設(shè)計[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1998年11期

10 榮麗梅,常嗣和,姬紅,阮世池;石英微機械振動陀螺振子的失效分析[J];電子顯微學(xué)報;2003年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉云峰;董景新;;微機械梳齒式加速度計結(jié)構(gòu)設(shè)計的系統(tǒng)考慮[A];2003年慣性儀表與元件學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2003年

2 郭美鳳;高鐘毓;張嶸;陳志勇;;微機械姿態(tài)測量單元及在船用衛(wèi)星電視接收天線姿態(tài)穩(wěn)定中的應(yīng)用[A];2003年慣性儀表與元件學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2003年

3 張福學(xué);秦勝杰;談林霞;張偉;趙輝;;微機械擺及其在旋轉(zhuǎn)彈姿態(tài)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];微機電慣性技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢——慣性技術(shù)發(fā)展動態(tài)發(fā)展方向研討會文集[C];2011年

4 李麗;趙正平;張志國;呂苗;;一種射頻微機械可變電容的設(shè)計與優(yōu)化[A];中國微米、納米技術(shù)第七屆學(xué)術(shù)會年會論文集（一）[C];2005年

5 郭宏賓;趙玉龍;蔣莊德;;微機械輪式陀螺儀的結(jié)構(gòu)分析[A];第十屆全國敏感元件與傳感器學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

6 張朝霞;雷立銘;陳剛;;微機械傳感器的性能分析及其慣性測量裝置系統(tǒng)的研究[A];中國慣性技術(shù)學(xué)會第五屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

7 榮麗梅;常嗣和;姬紅;阮世池;;石英微機械振動陀螺振子的失效分析[A];第三屆全國掃描電子顯微學(xué)會議論文集[C];2003年

8 丁勇;劉澤文;劉理天;李志堅;;4nH硅微機械電感研究[A];第一屆全國納米技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

9 楊擁軍;徐愛東;鄭鋒;徐永青;何洪濤;卞玉民;吝海鋒;呂樹海;羅蓉;鄒學(xué)鋒;;第一部分:微機械慣性儀表研制與應(yīng)用 硅MEMS慣性傳感器研究和開發(fā)[A];2003年慣性儀表與元件學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2003年

10 李文望;;階梯懸臂梁式微機械隧道陀螺的計算機仿真[A];人才、創(chuàng)新與老工業(yè)基地的振興——2004年中國機械工程學(xué)會年會論文集[C];2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 施陽和;微機械石英陀螺敏感元件的設(shè)計與制造研究[D];華中科技大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 劉顯學(xué);微機械音叉陀螺接口電路研究[D];中國工程物理研究院;2006年

，

本文編號：2036143