基于流固耦合模型的微超声传感器仿真分析

张慧; 宋光德; 靳世久; 官志坚; 刘娟

doi:10.13873/j.1000-97872010.12.025

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基于流固耦合模型的微超声传感器仿真分析

研究与探讨 | 更新时间：2025-09-11

- 基于流固耦合模型的微超声传感器仿真分析
- Simulation analysis of micromachined ultrasonic transducer based on fluid-solid coupling model
- 传感器与微系统 2010年29卷第12期页码：45-47
- 作者机构：
  
  天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13873/j.1000-97872010.12.025
  中图分类号： TP212.1
- 纸质出版：2010
- 稿件说明：
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[1]张慧,宋光德,靳世久,官志坚,刘娟.基于流固耦合模型的微超声传感器仿真分析[J].传感器与微系统,2010,29(12):45-47.

ZHANG Hui, SONG Guang-de, JIN Shi-jiu, et al. Simulation analysis of micromachined ultrasonic transducer based on fluid-solid coupling model[J]. 2010, 29(12): 45-47.
[1]张慧,宋光德,靳世久,官志坚,刘娟.基于流固耦合模型的微超声传感器仿真分析[J].传感器与微系统,2010,29(12):45-47. DOI： 10.13873/j.1000-97872010.12.025.

ZHANG Hui, SONG Guang-de, JIN Shi-jiu, et al. Simulation analysis of micromachined ultrasonic transducer based on fluid-solid coupling model[J]. 2010, 29(12): 45-47. DOI： 10.13873/j.1000-97872010.12.025.

摘要

建立了基于流体固体耦合单元的电容式微超声传感器（cMUT）的有限元模型

通过对模型进行声场仿真分析

研究传感器阵列在不同介质中工作时的声场特性

如

谐振频率

发射声压等;分析了传感器振动膜半径、空腔厚度以及传感器单元间距的变化对其发射声压幅值和带宽的影响。仿真分析的结果表明:增大传感器的发射声压带宽

可以通过增大振动膜半径、减小空腔厚度或者减小传感器阵列中单元的距离来实现。

Abstract

A capacitive micromachined ultrasonic transducer（cMUT） based on fluid-solid coupling modelis developed by ANSYS.The acoustic characteristics of cMUT array in different medium is researched.The effect of membrane dimensions

cavity thickness

and distance change of sensor unit on transmission of sound pressure and bandwidth is also investigated.Simulation experiment results indicate that bandwidth can be increased by increasing membrane radius

decreasing gap thickness and distance of sensor unit.

关键词

Keywords

references

电容式微加工超声传感器（cMUT）的有限元仿真 [J]. 宋光德,官志坚,栗大超. 传感技术学报 . 2006(05)

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