基于仿生谐振毛发传感器的管道侧线阵列装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于仿生谐振毛发传感器的管道侧线阵列装置，该装置由四传感器平行阵列装置和外围管道罩两部分组成，四传感器平行阵列装置由四个仿生谐振毛发传感器平行相邻排布组成，外围管道罩为顶部有五个连通孔的矩形管道罩，管道侧线阵列装置可以将谐振器微弱的频率变化提取出来，实现对简谐气流的敏感。管道侧线阵列装置具有强抗干扰能力，高灵敏度和高信噪比等优点。

Pipeline side line array device based on bionic resonance hair sensor

【技术实现步骤摘要】
基于仿生谐振毛发传感器的管道侧线阵列装置
本专利技术属于微电子机械系统和微惯性测量
，具体涉及一种基于仿生谐振毛发传感器的管道侧线阵列装置。
技术介绍
毛发传感器是一种典型多功能，小型化的仿生传感器，研究灵感来源于蟋蟀、蜘蛛、螳螂等昆虫的毛发敏感系统，它们的毛发传感系统将机械结构和神经结构结合起来，可以为昆虫的运动提供很高的灵敏度和动态范围。仿生毛发传感器利用这些生物特性，实现了流速敏感、惯性敏感、运动控制、环境识别等多种物理信号的探测功能。鱼类利用其侧线系统来检测微小的水流运动，侧线系统包括表层神经和管道神经，其响应特性不同。表层神经主要感受水流速度和方向。管道神经可以感受流体加速度和压力差的变化，进而判断流场中的细微变化。近年来，为更大程度地发挥仿生毛发传感器的特性，国内外多家研究机构对传感器的阵列排布进行了研究。德国波恩大学的AdrianKlein等人研究了一种人工侧线系统的实现方法，通过布置表面传感器和管道内传感器，表面传感器敏感直流流速信号，管道内传感器利用管道孔压力差可以敏感简谐气流。但是，目前大部分研究机构都本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于仿生谐振毛发传感器的管道侧线阵列装置，其特征在于:包括四传感器平行阵列装置(18)和外围管道罩(17)两部分组成；四传感器平行阵列装置(18)由第五、六、七、八仿生谐振毛发传感器(1-5、1-6、1-7、1-8)依次平行相邻排布组成；/n所述第五仿生谐振毛发传感器(1-5)由上层第五毛发结构(2-5)和下层第五硅微传感器结构(3-5)组成，所述第六仿生谐振毛发传感器(1-6)由上层第六毛发结构(2-6)和下层第六硅微传感器结构(3-6)组成，所述第七仿生谐振毛发传感器(1-7)由上层第七毛发结构(2-7)和下层第七硅微传感器结构(3-7)组成，所述第八仿生谐振毛发传感器(1-8)由...

【技术特征摘要】
1.一种基于仿生谐振毛发传感器的管道侧线阵列装置，其特征在于:包括四传感器平行阵列装置(18)和外围管道罩(17)两部分组成；四传感器平行阵列装置(18)由第五、六、七、八仿生谐振毛发传感器(1-5、1-6、1-7、1-8)依次平行相邻排布组成；
所述第五仿生谐振毛发传感器(1-5)由上层第五毛发结构(2-5)和下层第五硅微传感器结构(3-5)组成，所述第六仿生谐振毛发传感器(1-6)由上层第六毛发结构(2-6)和下层第六硅微传感器结构(3-6)组成，所述第七仿生谐振毛发传感器(1-7)由上层第七毛发结构(2-7)和下层第七硅微传感器结构(3-7)组成，所述第八仿生谐振毛发传感器(1-8)由上层第八毛发结构(2-8)和下层第八硅微传感器结构(3-8)组成；其中第五仿生谐振毛发传感器(1-5)位于平行阵列装置(18)的最左侧，第八仿生谐振毛发传感器1-8位于平行阵列装置(18)的最右侧；上层第五、六、七、八毛发结构(2-5、2-6、2-7、2-8)均位于平行阵列装置(18)的上端边缘，其敏感轴在一条直线上，敏感方向与传感器阵列的排布方向一致。


2.根据权利要求1所述的一种基于仿生谐振毛发传感器的管道侧线阵列装置，其特征在于:所述外围管道罩(17)为顶部有五个连通孔的矩形管道罩，其中第一、二、三、四、五个连通孔(16-1、16-2、16-3、16-4、16-5)平行相邻排布，其中心点在一条直线上；连通孔与仿生谐振毛发传感器间隔分布，每两个连通孔之间放置一个仿生谐振毛发传感器；第五仿生谐振毛发传感器(1-5)位于第一连通孔(16-1)和第二连通孔(16-2)之间，第六仿生谐振毛发传感器(1-6)位于第二连通孔(16-2)和第三连通孔(16-3)，第七仿生谐振毛发传感器(1-7)位于第三连通孔(16-3)和第四连通孔(16-4)之间，第八仿生谐振毛发传感器(1-8)位于第四连通孔(16-4)和第五连通孔(16-5)之间；所述外围管道罩(17)将第五、六、七、八仿生谐振毛发传感器(1-5、1-6、1-7、1-8)与外部空气隔离，形成管道侧线系统。


3.根据权利要求1所述的一种基于仿生谐振毛发传感器的管道侧线阵列装置，其特征在于:其中第五硅微传感器结构(3-5)的旋转中心(7-5)位于第五底座质量块(8-5)的下端底部，第五底座质量块(8-5)的内部放置左右对称的第一、二杠杆机构(5-5a、5-6b)及第一、二双端固定音叉谐振器子结构(4-5a、4-6b)，第十七、十八、十九、二十摆动抑制弹性结构(6-5a、6-5b、6-5c、6-6d)分别布置在第五底座质量块(8-5)右下，左下，左上，右上四个顶点处；第六硅微传感器结构(3-6)的旋转中心(7-6)位于第六底座质量块(8-6)的下端底部，第六底座质量块(8-6)内部放置左右对称的第三、第四杠杆机构(5-6a、5-6b)及第三、第四双端固定音叉谐振器子结构(4-6a、4-6b)，第二十一、二十二、二十三、二十四摆动抑制弹性结构(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，梁卓玥，张婷，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32