分電極球形發(fā)射換能器研究.pdf

1、球形換能器是水聲領(lǐng)域應(yīng)用較廣的換能器類型之一,由于機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、制作方便、一致性好,外形易于成陣等特點(diǎn)在水聲換能器研究中占有重要地位。若換能器具有一定的指向性,則有利于提高信噪比,增加傳輸距離,降低損耗。因此,本文設(shè)計(jì)了一種分電極球形換能器,希望在傳統(tǒng)球形換能器的基礎(chǔ)上獲得指向性。
　　本文研究的主要內(nèi)容是通過(guò)分電極的方法,采用不同的激勵(lì)方式,利用球形換能器多個(gè)模態(tài)耦合的方法實(shí)現(xiàn)球形換能器的指向性。首先介紹球形換能器的相關(guān)

2、理論,分析換能器如何實(shí)現(xiàn)指向性;其次借助ANSYS有限元分析軟件對(duì)分電極發(fā)射球形換能器進(jìn)行仿真,分析球形換能器各主要尺寸對(duì)工作特性的影響規(guī)律,得到換能器在空氣中和水中的特性;設(shè)計(jì)了具有指向性的分電極球形換能器。
　　最后制作了外徑40mm,厚度2mm的球形換能器試驗(yàn)樣機(jī),并對(duì)阻抗特性、發(fā)射電壓響應(yīng)以及指向性進(jìn)行測(cè)量。換能器最大發(fā)射電壓響應(yīng)為152.3dB,工作范圍35kHz—60kHz,不同激勵(lì)模態(tài)下發(fā)射電壓響應(yīng)曲線均比較平坦。結(jié)