哈尔滨工程大学学报2024,Vol.45Issue(1) :103-109.DOI:10.11990/jheu.202110052

一种低频矢量水听器内嵌式电荷放大器

Embedded charge amplifier for low frequency vector hydrophone

方尔正 张智强 李媛 王欢 李宗儒
哈尔滨工程大学学报2024,Vol.45Issue(1) :103-109.DOI:10.11990/jheu.202110052

一种低频矢量水听器内嵌式电荷放大器

Embedded charge amplifier for low frequency vector hydrophone

方尔正 1张智强 2李媛 2王欢 2李宗儒2
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作者信息

  • 1. 哈尔滨工程大学 水声技术全国重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001;海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学),黑龙江 哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学 水声工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
  • 2. 哈尔滨工程大学 水声工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
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摘要

针对压电式传感器输出阻抗高,需要放大器做好匹配,国外使用了IEPE传感器解决这一问题,但是国内很少将IEPE传感器应用于水听器的问题,本文设计了一种内置于水听器的电路,以达到低输出阻抗且两线制的目的,并开展了电路特性分析和硬件电路的制作,验证了电路传感器性能,得到了电路的放大倍数、幅频特性等数据.实验表明:该电路可以满足一般水听器 2Hz~20kHz的使用范围,且内置电路具有两线制、输入阻抗高和输出阻抗低的优点,达到了电路小型化、测试系统简单化的目的,对水听器放大电路设计有参考意义.

Abstract

Due to the high output impedance of piezoelectric sensors that require amplifiers to match well,IEPE sensors have been widely used to solve this problem;however,few IEPE sensors have been applied to hydrophones in China.In this study,we designed a circuit built into a hydrophone to achieve low output impedance and a two-wire system.To verify the performance of the circuit sensor,we conducted a circuit characteristic analysis and fab-rication of the hardware circuit,obtaining data such as the magnification and amplitude-frequency characteristics of the circuit.The experimental results show that the circuit can meet the application range of a general hydrophone from 2 Hz to 20 kHz,and the built-in circuit has the advantages of a two-wire system,high input impedance,and low output impedance.It achieves the purpose of miniaturizing the circuit and simplifying the test system,with ref-erence significance for the design of the hydrophone amplification circuit.

关键词

IEPE传感器/内嵌式/水听器/电路设计/电荷放大/场效应管/压电式结构/输出阻抗

Key words

IEPE sensors/embedded/hydrophone/circuit design/charge amplification/field effect transistor/pi-ezoelectric structure/output impedance

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基金项目

卓越青年基金(2018-JCJQ-ZQ-050)

出版年

2024
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学

哈尔滨工程大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.655
ISSN:1006-7043
参考文献量8
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