微热流矢量传感器的声号筒增敏结构设计

作     者：郝涛涛 郭世旭 胡清扬 王萧博 HAO Taotao;GUO Shixu;HU Qingyang;WANG Xiaobo

作者机构：中国计量大学原位计量教育部重点实验室浙江杭州310018 浙江省计量科学研究院国家市场监管重点实验室浙江杭州310063 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(11904346) 

出 版 物：《传感技术学报》 (Chinese Journal of Sensors and Actuators)

年 卷 期：2024年第37卷第12期

页      码：2029-2036页

摘      要：为了能有效提高微热流矢量传感器的灵敏度,同时不改变其“8”字指向性,设计了一种微型声振速号筒结构,可以在不增加电噪声的前提下,实现微热流MEMS传感器在工作频段内的物理增敏,且对MEMS芯片起到保护作用。通过COMSOL中的热粘性声学模块,建立声号筒仿真模型对理论方程进行求解,选择最优的双锥管型结构;改变声号筒的尺寸参数,确定声号筒的加工尺寸;将MEMS技术加工的微热流传感器和微米级精度3D打印的声号筒组合成联合增敏单元进行空气声学性能测试。最终实验表明:声号筒增敏结构可提供12 dB@200 Hz的灵敏度增益,联合增敏单元有良好的“8”字指向性,横向抑制比为26.09 dB@500 Hz。

主 题 词：微热流矢量传感器 声号筒增敏结构 联合增敏单元 MEMS 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1004-1699.2024.12.002

馆 藏 号：203156550...