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PMUT集成Helmholtz谐振腔对测距性能产生的影响分析
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作者 刘浩杰 塔桂峰 +5 位作者 姚术涛 李加东 苗斌 商文玲 冯昌坤 陶金燕 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期113-120,128,共9页
压电微机械超声换能器(PMUT)是超声测距领域的重要传感器件,增强PMUT的测距性能对促进工程化应用具有重要意义。基于Helmholtz谐振腔体的吸声和扩声特性,设计了吸收PMUT背部声波的腔体结构及正向扩声的喇叭口结构。实验结果表明,在2 m... 压电微机械超声换能器(PMUT)是超声测距领域的重要传感器件,增强PMUT的测距性能对促进工程化应用具有重要意义。基于Helmholtz谐振腔体的吸声和扩声特性,设计了吸收PMUT背部声波的腔体结构及正向扩声的喇叭口结构。实验结果表明,在2 m距离处,集成Helmholtz谐振腔体的PMUT在超声信号幅值上有显著提升,达到321.13 mV,相较于常规贴片薄膜下的腔体结构,信号幅度增加了90.5 mV,增幅为39.2%。此外,配备Helmholtz共振特性喇叭口的PMUT在同一距离上的信号幅值测量结果为540.72 mV,相较于未配置喇叭口的PMUT,信号幅值增加了162.41 mV,增幅达到42.9%。上述结果表明,将PMUT与Helmholtz谐振腔体的声学特性相结合,对于提升PMUT在超声测距领域的应用具有重要意义。 展开更多
关键词 压电微机械超声换能器(PMUT) Helmholtz谐振腔体 有限元仿真 超声测距
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一种基于动态pMUT的距离与方向双向检测方法
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作者 陶金燕 李加东 +6 位作者 戴晔 商文玲 王丹芮 冯昌坤 胡益民 姚术涛 塔桂峰 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第5期722-728,共7页
超声波传感器是移动机器人广泛采用的空间感知手段。为了提高空间感知范围,现有移动机器人常采取多传感器组合的方式,导致感知系统体积大、功耗高、系统复杂。提出了一种基于动态压电微机械超声换能器(pMUT)的检测方法,实现了单颗器件... 超声波传感器是移动机器人广泛采用的空间感知手段。为了提高空间感知范围,现有移动机器人常采取多传感器组合的方式,导致感知系统体积大、功耗高、系统复杂。提出了一种基于动态压电微机械超声换能器(pMUT)的检测方法,实现了单颗器件的双向检测功能,使测量范围在小体积、低功耗情况下获得成倍的增加。该方法利用压电薄膜双向振动的特点得到超声波双向回波信号,从而获取两个方向的测量距离。测试表明,使用该方法后单向测量范围基本不变,能准确测量两个方向上障碍物的距离,并在动态情况下反映障碍物对应方向。该方法有助于简化感知系统,有望在微型机器避障等方面发挥重要作用。 展开更多
关键词 压电微机械超声换能器(pMUT) 双向检测 移动机器人 空间感知 测距
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基于ScAlN薄膜的高频PMUT阵列的设计与制造 被引量:1
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作者 塔桂峰 刘建河 +5 位作者 李加东 姚术涛 刘浩杰 苗斌 商文玲 陶金燕 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第4期496-504,共9页
高频压电微机械超声换能器(PMUT)应用于各种场景,如指纹识别、无损检测、医疗成像。在当前非侵入式血管成像应用中,存在换能器使用锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)及局限于1-D PMUT阵列的问题。设计并制作了一种基于ScAlN材料压电薄膜的2D-PMUT... 高频压电微机械超声换能器(PMUT)应用于各种场景,如指纹识别、无损检测、医疗成像。在当前非侵入式血管成像应用中,存在换能器使用锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)及局限于1-D PMUT阵列的问题。设计并制作了一种基于ScAlN材料压电薄膜的2D-PMUT阵列。为了进一步得到阵列最佳的输出性能,降低栅瓣影响,设计了间距为波长的1/2(300μm)的并联六边形阵列,增大了填充因子,降低了阻抗,提高了输出电流。采用SOI晶片作为PMUT的基本结构,设计了微机电系统(MEMS)工艺流程,并完成了晶片制作。通过扫描电子显微镜和聚焦离子束切割确定PMUT的形貌和结构尺寸,并且测得在水中的谐振频率为2.36 MHz。仿真与测试结果表明,测试误差为9.2%,位移灵敏度较好,有望满足非侵入式血管成像应用需求。 展开更多
关键词 高频压电微机械超声换能器阵列(PMUT) ScAlN薄膜 有限元仿真 器件制备 非侵入式血管成像
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消化内镜消毒质量与钳子管道组织胶残留的相关性分析
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作者 陶金燕 李长政 +2 位作者 杨红 李立亚 张丹 《实用临床医药杂志》 CAS 2024年第12期18-20,25,共4页
目的探讨钳子管道组织胶残留对消化内镜消毒质量的影响。方法随机选取2022年3月—2023年6月本院消化内镜中心使用后的消化内镜103条钳子管道,清洗、消毒后观察内镜钳子管道组织胶残留情况。根据钳子管道组织胶残留情况分为残留组和无残... 目的探讨钳子管道组织胶残留对消化内镜消毒质量的影响。方法随机选取2022年3月—2023年6月本院消化内镜中心使用后的消化内镜103条钳子管道,清洗、消毒后观察内镜钳子管道组织胶残留情况。根据钳子管道组织胶残留情况分为残留组和无残留组,检测2组消化内镜消毒质量及微生物情况,分析影响消化内镜消毒质量的因素。结果103条钳子管道中,70条(67.96%)有组织胶残留;无残留组消化内镜消毒合格率及细菌学检查合格率均高于残留组,差异有统计学意义(P<0.05);合格组消毒人员数为4人者占比、消毒用水质量合格者占比高于不良组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论钳子管道组织胶残留率越高,细菌检出率越高,消化内镜消毒质量越低。消毒用水质量及消毒人员数可影响消化内镜消毒质量。 展开更多
关键词 消化内镜 钳子管道 消毒质量 组织胶 相关性 影响因素
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基于故障原因分析的前瞻性管理优化消化内窥镜维修效率研究
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作者 杨红 张丹 +1 位作者 李立亚 陶金燕 《中国医学装备》 2024年第5期155-160,共6页
目的:研究基于故障原因分析的前瞻性管理在优化消化内窥镜维修效率中的应用效果。方法:分析消化内窥镜故障现象及原因,制定基础管理措施和常见故障管理对策对消化内窥镜进行前瞻性管理。选取2021-2022年火箭军特色医学中心消化内科临床... 目的:研究基于故障原因分析的前瞻性管理在优化消化内窥镜维修效率中的应用效果。方法:分析消化内窥镜故障现象及原因,制定基础管理措施和常见故障管理对策对消化内窥镜进行前瞻性管理。选取2021-2022年火箭军特色医学中心消化内科临床在用的8条消化内窥镜操作使用的43866次操作使用数据资料,按照消化内窥镜管理模式不同,分别采用常规管理模式(21737次)和基于故障原因分析的前瞻性管理模式管理(22129次),对比两种管理模式的消化内窥镜故障发生率、5个维修等级(A、B、C、D和E级)和规范化评估(3个维度13项内容)的差异。结果:采用前瞻性管理模式的消化内窥镜故障发生率为0.15%(33/22129),低于常规管理模式,差异有统计学意义(x^(2)=13.390,P<0.05);采用前瞻性管理模式的33次消化内窥镜维修中发生A、B、C、D和E级维修的发生率分别为12.12%(4/33)、36.36%(12/33)、27.27%(9/33)、18.18%(6/33)和6.06%(2/33),维修等级数据优于常规管理模式,差异有统计学意义(Z=2.263,P<0.05);采用前瞻性管理模式管理的消化内窥镜13项规范化评估中,操作使用差错率均低于常规管理模式,差异有统计学意义(x^(2)=4.110~34.909,P<0.05)。结论:基于故障原因分析的前瞻性管理优化消化内窥镜维修效率,可降低消化内窥镜检查故障率,提高消化内窥镜操作使用规范率。 展开更多
关键词 消化内窥镜 维修效率 故障原因分析 前瞻性管理
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