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公开(公告)号：CN112718437A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011485094.8
申请日：2020-12-16
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明公开了一种基于多振膜耦合的压电微机械超声换能器。该MEMS压电微机械超声换能器包括沉积于衬底上面的膜片以及活塞振膜。所述活塞振膜可替代MEMS压电微机械超声换能器的压电振膜，将振动模式从传统的高斯模态转换为活塞模式。工作在活塞模式下，换能器可以推动更多的空气，提高输出功率。活塞振膜可以改变换能器的刚度和质量，从而实现频率的调节。此外，通过引入活塞振膜，换能器可以同时工作在多种模态下，并且通过活塞振膜与MEMS压电微机械超声换能器压电膜片之间的互辐射作用，极大地提升了换能器的带宽。
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公开(公告)号：CN110560351B
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN201910752780.8
申请日：2019-08-15
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种基于Helmholtz共振腔的可调频声波接收装置，包括Helmholtz共振腔和声学传感器，所述Helmholtz共振腔包括腔体以及与所述腔体连通的通孔，所述Helmholtz共振腔设置在所述声学传感器上且所述腔体与所述声学传感器的表面接触连接。本发明将MEMS声学传感器和Helmholtz共振腔相结合，灵敏度高，能够提高超声换能器的电声能量转换效率。
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公开(公告)号：CN111337119A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010027154.5
申请日：2020-01-10
Applicant: 武汉大学
IPC: G01H11/08
Abstract: 本发明公开了一种高灵敏度的振动传感器，包括具有空腔的衬底和多个压电悬臂梁，空腔的底面中心设置有固定柱，多个悬臂梁围成信号接收区域，通过固定柱固定在衬底上方；压电悬臂梁包括固定端和自由端，自由端的宽度大于固定端，固定端固定在固定柱上，自由端悬置于空腔上方，且相邻的压电悬臂梁之间设置有间隙；该传感器还包括带有凹槽的封帽，封帽的槽沿与压电悬臂梁的自由端相连接。凹槽的截面可为任意形状，优选底面与侧壁夹角大于90°的梯形。本发明通过封帽将振动信号产生载荷集中在压电悬臂梁自由端，会使压电悬臂梁受到的弯矩更大，压电悬臂梁的挠曲程度更大，且夹角大于90°时能够产生较大的横向载荷，有效提高振动传感器的灵敏度。
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公开(公告)号：CN111001553A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911308045.4
申请日：2019-12-18
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明公开了一种可调谐的超声传感器阵列，包括超声发射单元和超声接收单元，超声发射单元为具有亥姆霍兹谐振腔的压电微制造超声换能器；超声接收单元为带质量负载的压电微制造超声换能器，超声发射单元利用压电叠层激励亥姆霍兹谐振腔辐射声波；通过调节质量负载可以对超声换能器进行调谐，从而使得接收单元的谐振频率和发射单元亥姆霍兹谐振腔的谐振频率一致；超声发射单元和超声接收单元于同一片晶片上加工，其压电叠层厚度一致。本发明的超声发射单元采用亥姆霍兹谐振腔可以对声波起到放大作用，超声接收单元采用的质量负载压电微制造超声换能器能对超声换能器进行调谐并提高接收灵敏度，两者结合的阵列能提高发射和接收声波的能量转换效率。
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公开(公告)号：CN110560351A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910752780.8
申请日：2019-08-15
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种基于Helmholtz共振腔的可调频声波接收装置，包括Helmholtz共振腔和声学传感器，所述Helmholtz共振腔包括腔体以及与所述腔体连通的通孔，所述Helmholtz共振腔设置在所述声学传感器上且所述腔体与所述声学传感器的表面接触连接。本发明将MEMS声学传感器和Helmholtz共振腔相结合，灵敏度高，能够提高超声换能器的电声能量转换效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112871614B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202110034536.5
申请日：2021-01-12
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明涉及高发射性能的MEMS超声换能器，通过在超声换能器上设置深槽提高发射声压或者带宽，其中深槽的分布方式包括以下三种：一个或多个深槽贯穿超声换能器压电层、下电极、无源层、SiO2层，并一直延伸到衬底内；超声换能器远离衬底的上表面键合一层硅层，正对超声换能器的振膜的部分设置有贯通硅层作为波导的开口，一个或多个深槽分布在波导的周围；一个或多个深槽分布在倒装结构超声换能器衬底刻蚀的背腔周围。超声换能器发射的声波经过深槽时会引起深槽内的介质振动，这种振动会在超声换能器振膜上产生一个附加声场，通过调节深槽的尺寸，可以调节附加声场，从而调节超声换能器的发射声压、带宽、指向性等发射性能。
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公开(公告)号：CN111639196B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202010493504.7
申请日：2020-06-03
Applicant: 核工业湖州勘测规划设计研究院股份有限公司 , 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种多层渐进增强的地灾知识图谱及其自动补全方法，包括基于多传感器观测数据融合增强的地灾场景要素提取，所述传感器将用于获得具有丰富时空信息的场景要素信息库，将用于生成具有实体节点及关系连接的场景多元组图模型；涉及利用图卷积神经网络的谱聚类算法思想构建关系权重约束的知识表征学习，利用大量多元组图模型训练加权聚类的知识表征学习算法用于知识图谱的补全，涉及面向存在缺失问题的地灾知识图谱的渐进自动补全。有益效果为：将图模型与图计算相结合，研究了地灾场景中数据的结构及知识的挖掘，实现了地灾知识图谱的自动补全，可为应用知识图谱的后续分析提供支撑。
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公开(公告)号：CN112718437B
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202011485094.8
申请日：2020-12-16
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明公开了一种基于多振膜耦合的压电微机械超声换能器。该MEMS压电微机械超声换能器包括沉积于衬底上面的膜片以及活塞振膜。所述活塞振膜可替代MEMS压电微机械超声换能器的压电振膜，将振动模式从传统的高斯模态转换为活塞模式。工作在活塞模式下，换能器可以推动更多的空气，提高输出功率。活塞振膜可以改变换能器的刚度和质量，从而实现频率的调节。此外，通过引入活塞振膜，换能器可以同时工作在多种模态下，并且通过活塞振膜与MEMS压电微机械超声换能器压电膜片之间的互辐射作用，极大地提升了换能器的带宽。
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公开(公告)号：CN112871614A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110034536.5
申请日：2021-01-12
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明涉及高发射性能的MEMS超声换能器，通过在超声换能器上设置深槽提高发射声压或者带宽，其中深槽的分布方式包括以下三种：一个或多个深槽贯穿超声换能器压电层、下电极、无源层、SiO2层，并一直延伸到衬底内；超声换能器远离衬底的上表面键合一层硅层，正对超声换能器的振膜的部分设置有贯通硅层作为波导的开口，一个或多个深槽分布在波导的周围；一个或多个深槽分布在倒装结构超声换能器衬底刻蚀的背腔周围。超声换能器发射的声波经过深槽时会引起深槽内的介质振动，这种振动会在超声换能器振膜上产生一个附加声场，通过调节深槽的尺寸，可以调节附加声场，从而调节超声换能器的发射声压、带宽、指向性等发射性能。
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公开(公告)号：CN111054615B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201911156019.4
申请日：2019-11-22
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明涉及MEMS超声换能器技术，具体涉及一种具有喇叭结构的MEMS压电超声换能器，包括MEMS压电超声换能器和喇叭形状的硅结构；喇叭形状的硅结构键合于MEMS压电超声换能器上表面或下表面，喇叭形状的硅结构内的腔体至少形成1个声波导管，每个声波导管包括至少2级阶梯，每级阶梯包括一阶梯声管，且每一阶梯声管截面积逐渐增大形成喇叭形状腔体。喇叭形状腔体不仅可将MEMS压电超声换能器产生的声波放大，还能将MEMS压电超声换能器背部产生的声波传导至MEMS压电超声换能器顶部，与MEMS压电超声换能器顶部产生的声波叠加传输，进一步增加超声换能器产生的声波强度。该装置能增强MEMS超声换能器产生声波的强度，提升MEMS压电超声换能器能量转换效率。
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