System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种MEMS深海水听器制造技术_技高网

一种MEMS深海水听器制造技术

技术编号:43128119 阅读:3 留言:0更新日期:2024-10-29 17:36
本申请属于传感技术领域,具体涉及一种MEMS深海水听器。包括透声胶囊、平压板、平压孔、注油孔/针、底座、水密插头、引线、凹槽、MEMS水听器芯片、填充液体、支撑结构。外界声波信号透过透声胶囊和填充液体,传到MEMS水听器芯片,由于压电、压阻或者静电效应,声信号转变为电信号,并利用信号提取电路将电信号通过引线传输到水密插头。本申请的优势在于:本申请通过封装结构设计,使MEMS水听器芯片振膜正反面压力平衡,提高了所述MEMS深海水听器的耐静水压能力和工作深度。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于传感,具体涉及一种mems深海水听器。


技术介绍

1、科技发展的步履不停,人类对地球的探索永无止境。从陆地到海洋,从浅海到深海,广袤的海洋蕴藏着丰富的资源,都需要与环境相适应的技术进行探索。海洋中最重要的信息是水声信号,而水听器就成为了海洋探索的重要器件。

2、传统水听器尺寸大,不利于阵列化,而mems水听器具有尺寸小、成本低、功耗低、一致性高等优点。目前,mems水听器根据其工作原理,主要可以分为电容式、压阻式和压电式三种。电容式水听器灵敏度高,压阻式水听器的结构简单,低频特性好,压电式水听器结构简单,灵敏度较高,无需外接电源,噪音低,温度稳定性高。

3、传统的压电陶瓷类的水听器耐静水压能力较强,而mems水听器的敏感元件为一个可以感受声压信号的振动膜,其振膜较薄,对比之下耐静水压能力弱。深海中静水压较高,振膜正反面压力差过大会严重影响器件灵敏度甚至导致振膜破裂,因此亟需设计一种静水压平衡结构,使得mems水听器能在深海高压环境中正常工作。


技术实现思路

1、本申请的目的在于克服现有mems水听器无法适应深海高静水压环境的缺陷。

2、为了实现上述目的,本申请提出了一种mems深海水听器,其特征在于,所述水听器包括:透声胶囊、平压板、平压孔、底座、水密插头、引线、mems水听器芯片和填充液体;

3、所述透声胶囊为采用透声材料制成的外壳,与所述底座一起形成一个密封空间,所述密封空间中充满填充液体;

4、所述平压板为平板状结构,位于所述透声胶囊内部中间位置,与所述透声胶囊固定连接;所述平压板上具有若干贯穿平压板的平压孔;

5、所述mems水听器芯片固定在平压板上,通过引线与穿过底座的水密插头电连接。

6、作为上述水听器的一种改进,所述水听器还包括支撑结构;

7、所述支撑结构将平压板与底座固定连接在一起,使平压板与底座的位置相对固定。

8、作为上述水听器的一种改进,所述平压板、支撑结构和底座的材质包括金属、陶瓷、有机材料或复合材料。

9、作为上述水听器的一种改进,所述支撑结构为柱形的支撑柱;若干个所述支撑柱将平压板与底座固定连接在一起。

10、作为上述水听器的一种改进,所述支撑结构为支撑墙;所述支撑墙为连续或不连续的板状结构,将平压板与底座固定连接在一起。

11、作为上述水听器的一种改进,所述水听器的形状为圆柱形、胶囊形、球形、半球形或方形。

12、作为上述水听器的一种改进,所述水听器还包括贯穿所述底座的注油孔/针;

13、所述填充液体通过注油孔/针注入密封空间内;

14、所述注油孔/针具有密封功能,防止密封空间中的填充液体流出。

15、作为上述水听器的一种改进,所述填充液体的组成包括硅油或蓖麻油。

16、作为上述水听器的一种改进,所述透声胶囊的材料包括聚氨酯、氯丁橡胶、环氧树脂或透声橡胶。

17、作为上述水听器的一种改进,所述水听器的工作频率范围为0.005hz到1mhz。

18、与现有技术相比,本申请的优势在于:

19、1、使用本专利技术提供的mems深海水听器,在基本不影响声信号接收的情况下,通过透声胶囊、填充液体及带有平压孔的平压板,实现mems芯片振膜正反面压力平衡;

20、2、使用本专利技术提供的mems深海水听器,显著提高了mems水听器的耐静水压能力和工作深度;

21、3、本专利技术结构制作工艺简单、成本低、一致性好、尺寸小,可保证mems深海水听器长时间在深海工作。

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【技术保护点】

1.一种MEMS深海水听器,其特征在于,所述水听器包括:透声胶囊(1)、平压板(2)、平压孔(3)、底座(5)、水密插头(6)、引线、MEMS水听器芯片(10)和填充液体(11);

2.根据权利要求1所述的MEMS深海水听器,其特征在于,所述水听器还包括支撑结构;

3.根据权利要求2所述的MEMS深海水听器,其特征在于,所述平压板(2)、支撑结构和底座(5)的材质包括金属、陶瓷、有机材料或复合材料。

4.根据权利要求3所述的MEMS深海水听器,其特征在于,所述支撑结构为柱形的支撑柱(12a);若干个所述支撑柱(12a)将平压板(2)与底座(5)固定连接在一起。

5.根据权利要求3所述的MEMS深海水听器,其特征在于,所述支撑结构为支撑墙(12b);所述支撑墙(12b)为连续或不连续的板状结构,将平压板(2)与底座(5)固定连接在一起。

6.根据权利要求1所述的MEMS深海水听器,其特征在于,所述水听器的形状为圆柱形、胶囊形、球形、半球形或方形。

7.根据权利要求1所述的MEMS深海水听器,其特征在于,所述水听器还包括贯穿所述底座(5)的注油孔/针(4);

8.根据权利要求1所述的MEMS深海水听器,其特征在于,所述填充液体(11)的组成包括硅油或蓖麻油。

9.根据权利要求1所述的MEMS深海水听器,其特征在于,所述透声胶囊(1)的材料包括聚氨酯、氯丁橡胶、环氧树脂或透声橡胶。

10.根据权利要求1所述的MEMS深海水听器,其特征在于,所述水听器的工作频率范围为0.005Hz到1MHz。

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【技术特征摘要】

1.一种mems深海水听器,其特征在于,所述水听器包括:透声胶囊(1)、平压板(2)、平压孔(3)、底座(5)、水密插头(6)、引线、mems水听器芯片(10)和填充液体(11);

2.根据权利要求1所述的mems深海水听器,其特征在于,所述水听器还包括支撑结构;

3.根据权利要求2所述的mems深海水听器,其特征在于,所述平压板(2)、支撑结构和底座(5)的材质包括金属、陶瓷、有机材料或复合材料。

4.根据权利要求3所述的mems深海水听器,其特征在于,所述支撑结构为柱形的支撑柱(12a);若干个所述支撑柱(12a)将平压板(2)与底座(5)固定连接在一起。

5.根据权利要求3所述的mems深海水听器,其特征在于,所述支撑结构为支撑墙(12b);所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:李俊红余卿任玉涵樊青青
申请(专利权)人:中国科学院声学研究所
类型:发明
国别省市:

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