摘要：针对声呐系统中微型目标探测与水下定位等应用,设计了一种宽带高灵敏度水声换能器。采用双金属板压电陶瓷柱阵列材料作为换能器敏感元件,以空气代替聚合物,并在压电陶瓷柱阵列上下表面粘接金属板,改善了材料的有效机电耦合系数,提高了换能器灵敏度;通过不同厚度敏感元件嵌套式叠加,拓展了换能器工作带宽。理论分析了双金属板压电陶瓷柱阵列材料的谐振频率;利用有限元仿真确定了敏感元件的尺寸参数与材料选择,并对由该结构敏感元件组成的换能器进行了水中仿真测试。结果表明,换能器工作带宽达到约80 kHz,最大发送电压响应为188.6 dB,-3 dB带宽约为74 kHz,最大接收灵敏度为-173.9 dB。与同尺寸的纯压电陶瓷相比,该换能器的接收灵敏度和带宽都得到有效改善。

摘要：以提高光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)加速度传感器灵敏度为导向,理论研究增敏机理模型,并建立优化和综合性能评价判据。首先,依据惯性器件工作的机理,建立FBG加速度传感器的通用物理新模型,讨论分析传感器的敏感结构体与FBG的设计方式,研究其灵敏度的响应机理。其次,分析惯性质量、封装光纤长度、敏感结构体刚度和光纤的杨氏模量对灵敏度的影响,探寻敏感结构体刚度的阈值边缘条件,实现其高灵敏度。最后,提出FBG加速度传感器“品质因子”的概念,结合传感器的物理参数的阈值条件,研究品质因子与惯性质量和封装光纤长度的关系。这不仅为FBG加速度传感器综合性能的评判提供可靠的依据,还对传感器的设计与优化具有重要的理论指导意义和实际的应用价值。

摘要：为了提升声纳系统的探测性能,该文从扩展水声换能器带宽和提高灵敏度两方面出发,研制了一种“金字塔”结构的宽带高灵敏水声换能器,并选择单金属板空气柱型压电材料作为宽带高灵敏换能器的有源材料。对敏感元件进行机电等效分析和有限元仿真,获得压电材料尺寸的优选范围。根据多模耦合理论设计了“金字塔”型的换能器敏感元件结构。通过建立换能器的制作工艺流程,研制出宽带高灵敏换能器样机。测试结果表明,发送电压响应最高为182.9 dB,发射带宽为170 kHz,接收灵敏度最高达到-173.7 dB,接收带宽为110 kHz,-6 dB波束开角为8.1°。

摘要：针对高灵敏度的光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器的抗冲击可靠性,设计了一种具有限振结构的双悬臂梁型FBG振动传感器,理论分析了结构参数与灵敏度和振动位移的关系,进行了结构优化,确定了限振幅度。制作了限振幅度约为90μm的传感器样品,对传感器的加速度灵敏、频率响应、抗冲击性能进行了测试,结果表明,传感器的加速度灵敏度达到525 pm/g,谐振频率约为66 Hz,传感器经过50 g反复冲击,频响特性具有良好重复性,表明传感器具有较高的可靠性。

摘要：针对传统的电容式触觉传感器因存在信号耦合测量,导致切向灵敏度远低于法向灵敏度的问题,基于多层电容结构,设计了一种三轴力解耦测量的高灵敏触觉传感器。传感器分为切向和法向测量单元,切向测量单元采用对称分布的差分式指状结构保证切向高灵敏测量,并结合超薄弹性硅胶介质,提高切向介质层有效压缩刚度,以抑制法向信号的耦合干扰;法向测量单元的介质层采用一种弹性稀疏网状微结构,用于法向高灵敏测量,并通过拓展法向接地极消除切向信号的耦合干扰。在对电容结构参数化设计的基础上,完成触觉传感器的制备,并搭建三轴力测试系统进行测试。结果显示,传感器的切向X,Y以及法向的测量灵敏度为0.206 pF/N,0.251 pF/N,0.148 pF/N;切向X-Y以及切向-法向之间的最大静态耦合比分别为7.636%,1.051%。本传感器实现了三轴力的解耦测量及切向、法向相同量级的高灵敏特性。

摘要：针对MEMS仿生矢量水听器灵敏度和频带相互制约,不能同时满足宽频带高灵敏度测量的问题,在单个MEMS矢量水听器的基础上,设计了由四个单元构成的2×2单片集成微敏感结构阵列,实现了水听器的高灵敏度和宽频带。通过理论分析和ANSYS仿真分析,确定阵列微结构的尺寸,采用硅微机械加工工艺完成了阵列微结构的加工,最后在水声一级计量站对封装好的水听器进行了灵敏度和指向性校准测试。测试结果表明:该阵列式仿生矢量水听器未加前置放大时灵敏度达到-189 dB,频响范围20～5 000 Hz,具有良好的"8"字型指向性。

摘要：采用热释电材料,设计并研制了适用于红外-可见-X光波段的高灵敏、快响应光能量计。针算了卡计的参数,对1.06μm、0.53/μm激光和0.1～10keV的软X射线进行了能量测量,灵敏度达300mV/μJ,时间响应小于2ns。

摘要：叙述了旋翼式多流高灵敏度水表及旋翼式单流高灵敏度水表的结构设计和原理,并介绍了如何解决有可能存在的小孔阻塞问题。

摘要：接收机前端电路是接收机重要组成部分,天线把接收到的微弱信号通过接收机前端电路进行滤波、放大、下变频,把信号从高频转换成中频,经过处理后的信号更容易被接收机接收识别,从而提高了接收系统的灵活性和通用性。电路采用超外差式结构设计前端电路,通过自动增益控制来调整电路增益,使其信号稳定输出。通过实测本地振荡器信号和经过前端电路处理后的信号幅频特性,验证该电路设计的合理性,证明该电路可广泛用于高灵敏接收机前端。

摘要：介绍了HiSGR接收机的硬件及软件架构及功能。通过仿真测试,给出了低轨道高动态条件下的模拟器测试结果。结果表明,HiSGR接收机具有高动态、微弱GNSS信号的捕获跟踪性能,具备星载搭载条件。