用于矢量水听器的加速度敏感结构

作     者：王文龙 笪良龙 孙芹东 WANG Wenlong;DA Lianglong;SUN Qindong

作者机构：海军潜艇学院二系青岛266199 海洋科学与技术国家实验室青岛266235 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2021年第41卷第4期

页      面：778-783,835页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2019YFC0311700)。 

主　　题：压电加速度计 厚度剪切 有限元仿真 同振式矢量水听器 

摘      要：同振式矢量水听器中常用的商用压电加速度计具有质量较大的缺点,限制了矢量水听器的性能提升。为了解决该问题,设计了一种三轴加速度敏感结构,采用厚度剪切压电效应,具有质量轻、灵敏度高等优点。该加速度敏感结构的质量仅为0.039 kg,灵敏度在200 Hz处约为3000 mV/g,工作频段为20~2000 Hz,工作频段内最大横向灵敏度比小于8%。将该加速度敏感结构安装在球形耐压矢量水听器中进行测试,其直径为72 mm,x,y,z通道在200 Hz处的等效声压灵敏度级分别为-191.6,-191.4和-191.8 dB,具有良好的余弦指向性,各通道一致性较好,证明其适合应用在矢量水听器中。并与安装商用加速度计的矢量水听器进行对比,证明其能够有效降低矢量水听器的平均密度,提高灵敏度。