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公开(公告)号：CN117870844A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311746687.9
申请日：2023-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声工程技术领域，公开了一种利用二阶惯性系统谐振特性实现的谐振高灵敏检测声矢量水听器及其设计方法和工作方法。利用二阶惯性系统固有的谐振特性设计矢量水听器的响应，将二阶惯性系统的固有谐振频率作为谐振高灵敏矢量水听器的工作频率，使谐振高灵敏检测矢量水听器工作在以二阶惯性系统固有谐振频率为中心的一个窄带频率范围内，获得高灵敏度响应，具体流程为根据所要检测的特征信息的频率点设计二阶惯性系统的谐振频率，使二阶惯性系统的谐振频率与特征频率相同。通过将二阶系统谐振频率点设计为与特征信息频率一致获得谐振高灵敏矢量水听器的工作频率，通过系统阻尼设计实现预定特征频率点附近具有一定频带宽度和高灵敏响应特点的谐振高灵敏检测矢量水听器。
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公开(公告)号：CN116086593A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310054324.2
申请日：2023-02-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于N个谐响应MEMS敏感单元集成的声压/振速FFT传感器及其工作方法。敏感芯片安装于信号处理阵列电路板上，通过金丝将敏感芯片的单元输出电极与信号处理阵列电路板上的输入电极相连接，信号处理阵列电路板通过螺钉与结构主体基座相连接，信号处理阵列电路板的下方设置信号处理电路板，信号处理电路板通过螺钉与结构主体基座相连接，结构主体基座被输出电缆穿过，输出电缆的线皮与屏蔽线通过压板固定于结构主体基座上，输出电缆的芯线与信号处理电路板焊接，信号处理阵列电路板与信号处理电路板通过导线焊接。在硅片结构上利用MEMS技术设计由N个谐响应敏感单元构成的集成敏感芯片并与阵列信号处理芯片集成实现具有快速傅里叶变换功能的FFT声压/振速传感器。
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公开(公告)号：CN117589282A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311598713.8
申请日：2023-11-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种柔性基底矢量水听器及其组装方法，属于水声传感技术领域。解决薄膜压电材料与金属基底之间的力学耦合性能较差，采用金属基底研制压电薄膜类的同振式矢量水听器并不合理的问题。包括压电薄膜、信号收集电极、柔性基底、薄膜基底支撑结构和输出电缆，所述柔性基底与薄膜基底支撑结构建立连接，压电薄膜的表面覆盖信号收集电极，压电薄膜与柔性基底连接，信号收集电极与输出电缆电性连接。本发明结构合理，利用柔性基底与压电薄膜相结合具有较低的谐振频率，更能满足目前水下目标探测的低频探测需求，并且柔性基底与PVDF薄膜之间良好的力学耦合性能，使得基于柔性基底的PVDF压电同振式矢量水听器能够获得较高的灵敏度。
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公开(公告)号：CN119521108A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411539648.6
申请日：2024-10-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于信息技术领域和水声工程技术领域，具体涉及特征信息传感检测MEMS芯片微系统和应用于水下的频域特征信息传感检测微系统及工作方法。所述特征信息传感检测MEMS芯片微系统由特征传感芯片、特征信息处理芯片、特征信息检测芯片和目标检测芯片集成封装而成。针对水下应用，具体体现为频域特征信息传感检测微系统，采用频域特征传感芯片，针对外界频域特征信息进行针对性敏感并输出电学信号；所述特征信息处理芯片，对特征传感信号进行匹配处理；所述特征信息检测芯片，负责根据动态阈值判断特征信息有无，给出结果；所述目标检测芯片，依据目标特征预置向量组进行逻辑过滤检测，判断目标有无，输出结果。所述微系统，具有选择性高灵敏获取水下频域特征信息的能力并具有特征信息或目标检测的能力，兼具极低功耗和小尺度特点，适合搭载无人小平台完成监测预警任务。支持广域边界内外基于特征信息有无的快速边缘决策。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115900924A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202111478354.3
申请日：2021-12-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水听器离散梁膜融合声敏感芯片的过载或干扰信号释放及离散电容的增敏设计方法。在C形硅杯基座上制作的平膜分为多个子梁膜，多个子梁膜组成圆形平膜，每个子梁膜之间存在微米级间隙；每个子梁膜上制作有压电敏感膜及检测电容电极，每个子梁膜上的检测电容通过串联的方式连接。本发明用以解决如何在MEMS敏感结构有限尺寸之内实现传感器敏感芯片原始灵敏度增强，同时提高传感器抗过载能力，增强环境适应性；水听器离散梁膜融合声敏感芯片用于敏感水下声压等信号，制作声压水听器，也可以利用此芯片设计制作位移、压差、流量、流速、质点振动传感器以及空气介质中的相应参数的传感器。
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公开(公告)号：CN117589281A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311598465.7
申请日：2023-11-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于薄膜振动理论的矢量加速度传感器基座设计方法，属于水声传感领域。解决通常将压电薄膜材料粘贴于金属基座表面形成敏感结构研制的矢量加速度传感器的质量较大，体积较大，应力匹配存在失调问题。包括以下步骤：步骤一：建立坐标系；步骤二：建立振动方程；步骤三：对振动方程求解。本发明适用于薄膜敏感元件(如PVDF压电薄膜)；薄膜基座与薄膜敏感元件具有良好的应力匹配关系，能够有效地将微弱的矢量加速度信号转变为薄膜的应形，从而获得更高的灵敏度；本发明不仅可以使矢量加速度传感器获得较小的尺度和较轻的重量，而且可以通过调整对薄膜基座施加的预应力来调整传感器的工作频率、并获得更高的灵敏度。
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公开(公告)号：CN112468013A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011293711.4
申请日：2020-11-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种双菱形拓扑结构非谐振式尺蠖型压电驱动器，属于压电驱动技术领域。本发明针对现有非谐振式压电驱动器结构复杂并且重量大的问题。它的螺栓由端块侧旋入并与中间块的通孔内壁的内螺纹连接固定；压电陶瓷叠堆和电极片套接在具有绝缘层的螺栓上并夹紧在端块与中间块之间；每个驱动臂包括两个驱动段，其中一个驱动段的首端与端块通过柔性铰链连接，一个驱动段的末端与另一个驱动段的首端通过柔性铰链连接为驱动足，另一个驱动段的末端与中间块通过柔性铰链连接；两个驱动臂在所述运动方向的垂直方向上呈镜像对称设置；一号菱形拓扑结构驱动单元和二号菱形拓扑结构驱动单元在中间块端面处对应连接在一起形成镜像对称结构。本发明实现了拓扑结构与压电驱动器的融合设计。
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公开(公告)号：CN117872460A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311746688.3
申请日：2023-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/18
Abstract: 本发明属于水声领域，具体涉及一种谐振高灵敏检测声压水听器及其实现方法。所述谐振高灵敏检测声压水听器利用了谐振敏感机制，只针对特定声场特征信息进行窄带高灵敏谐振传感，具有窄带高灵敏特性，配合宽带水听器获得背景噪声进行阈值设定可实现特定声场特征信息的有效检测；利用水听器敏感结构的固有谐振特性，将敏感结构的固有谐振频率作为水听器的工作频率，通过对敏感结构本征频率点的设计及结构阻尼配合设计实现预定特征频率点附近的窄带滤波传感和谐振高灵敏响应特性。本发明用于水下特定频率特征信息的检测。
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公开(公告)号：CN117664314A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202211004953.6
申请日：2022-08-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01H11/06
Abstract: 本发明属于传感器技术领域，公开了一种具有N个频率梳齿的谐振响应MEMS集成声压/振速敏感芯片及其工作方法。所述框架基座(1)上设置N个频率梳齿单元(2)，所述N个频率梳齿单元(2)之间以及N个频率梳齿单元(2)与框架基座(1)之间设有间隙(3)；所述频率梳齿单元(2)包括力学敏感结构(2‑A)和力电转换敏感结构(2‑B)，所述力学敏感结构(2‑A)上设置力电转换敏感结构(2‑B)。采用此频率梳芯片即可以实现谐振频率点附近窄带特征信号的高灵敏检测，还能够实现基于多个特征信息联合的声源的稳健传感检测，并实现声源特征信息的识别。
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