【概述】

本研究中使用水聲功率放大器，搭建MEMS水聽器實驗系統。

實驗名稱：壓電式MEMS水聽器工程設計與深海性能測試實驗

研究方向：MEMS水聽器、壓電薄膜、深海探測、耐壓性、多物理場仿真、低頻響應、噪聲抑制、聲透射性能

實驗目的：通過優化壓電薄膜材料、傳感芯片結構、信號放大電路與封裝殼體，提升水聽器在5000米深海、10MPa以上靜水壓力下的耐壓性、靈敏度、線性度與噪聲抑制能力，驗證設計方案在深海復雜環境中的工程適應性與可靠性。

測試設備：消聲水池、標準水聽器、信號發生器、水聲功率放大器、示波器、阻抗分析儀、聲學測試平臺。

圖1試驗平臺示意圖

實驗過程：先完成六邊形壓電薄膜芯片與低噪聲放大電路設計制備，采用膠囊型鋁合金7075封裝并聚氨酯灌封；在消聲水池中采用比較校準法，將待測水聽器與標準水聽器同深度等距放置，在200–21000Hz頻段內逐點激勵，采集輸出電壓計算靈敏度，并開展不同輸入電壓下的線性度測試，同時結合多物理場仿真對比耐壓、聲透射與流激噪聲性能。

實驗結果：水聽器在5000Hz頻率下靈敏度為-181.37dB，與仿真-184dB基本一致，線性度誤差小于5%；在200–21000Hz頻帶內靈敏度穩定在-185dB至-175dB，膠囊型封裝在高壓與水流環境下噪聲更低、聲透射系數優異，可在5000米深海穩定工作。
 

安泰放大器在此應用中的產品優勢：

一、寬頻帶與平坦響應——精準匹配全測試頻段，保障靈敏度校準準確性

二、高電壓與大功率輸出能力——驅動發射換能器建立高聲源級聲場

三、低失真與高輸出穩定性——保障校準實驗的激勵一致性

本文實驗素材由西安安泰電子整理發布。Aigtek已經成為在業界擁有廣泛產品線，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。西安安泰電子是專業從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測試儀器研發、生產和銷售的高科技企業。