【摘 要】
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研究一种灵敏度可调式水听器,它由圆柱形压电陶瓷圆管、前置放大电路、水密接头及防水透声层构成。压电陶瓷圆管极化方向沿着半径方向(径向极化),当水听器工作于接收状态时,压电
【出 处】
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北京机械工业学院 北京信息科技大学
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研究一种灵敏度可调式水听器,它由圆柱形压电陶瓷圆管、前置放大电路、水密接头及防水透声层构成。压电陶瓷圆管极化方向沿着半径方向(径向极化),当水听器工作于接收状态时,压电陶瓷圆管在声信号的作用下发生伸张或收缩,借助正向压电效应,转换为电信号输出。
基于压电理论对圆柱形压电陶瓷圆管进行了理论分析,推导了圆柱形压电陶瓷圆管的共振频率方程,以及圆管在自由边界状态下,径向极化的接收电压灵敏度的理论计算式。
利用有限元方法及ANSYS软件对压电陶瓷圆管进行了建模仿真,分析计算了陶瓷圆管的振动模态,结果与共振频率方程的计算结果相符。最终的实验数据也验证了理论计算公式与ANSYS仿真的准确性。
介绍了灵敏度可调式水听器的结构及制作工艺。该水听器采用两并两串陶瓷圆管的结构,内置小体积的前放电路。在放大电路中引入变阻器,通过调节电阻,达到调节水听器灵敏度的目的,从而能够有效的控制水听器的一致性,满足组阵高一致性的要求。
介绍了水听器的灵敏度、指向性及环境适应性的测试方法,并对水听器进行了全性能测试,实验结果良好,达到了设计要求。
灵敏度可调式水听器具有水平全向、高灵敏度、宽带,且结构简单等特点,可广泛用于水声、超声技术、海洋开发和地质勘探等领域。
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