Development of a vector sensor using piezoelectric support beams

Sualtı dinleme teknolojisi yirminci yüzyıldan beri çok fazla ilgi görmektedir. Daha önceleri, sualtındaki sesleri belirlemek için sadece basınç değişimlerini ölçen skaler hidrofonlar kullanılıyordu. Bunların gelen dalganın yönünü belirleyebilmeleri için bir dizin oluşturmaları gerekiyordu. Bu hidrofonlar belirli aralıklarla diziliyor ve sesin hidrofonlara ulaşmasındaki zaman farkı kullanılarak yön bilgisi elde ediliyordu. Bununla birlikte, vektör hidrofonlar ilgi çekici bir alternatif haline geldi çünkü bu hidrofon tek başına hem skaler hem de vektörel bilgi sağlayabiliyor. Akustik Vektör Sensör (AVS) gelen sinyalin mekanik enerjisini ölçülebilen elektrik enerjiye çeviren bir cihazdır. Bir mekanik duyarlı çubuğa bağlı iki paralel piezoelektrik kollara dayalı dizayn edilmiştir. Dizayn edilen sensörde, mekanik gerinimi ölçülebilir elektrik sinyaline çevirmek için piezoelektrik elemanlar kullanılır. Sensör dizaynı modüler olacak şekilde kurgulanmıştır bunun nedeni parçalar kolayca değiştirilebilir, test edilebilir ve kalibre edilebilir. Sensörün bütün parçaları mekanik mikroişleme teknikleri ile üretilmiştir ve hassas bir biçimde bir araya getirilmiştir, bu da dizayn veüretim konusunda esneklik sağlar. Bu tezde, sesin algılanması için piezoelektrik etkiyi kullanan sensör dizaynı sunulmaktadır. İlk olarak dizayn edilen sensörün dinamik cevabını öngören bir hesaplamalı analiz metodu geliştirilmiştir. İyi kontrol edilebilen bir salınım platformu kurulmuştur. Hesaplamalı simülasyonlar ilk deneylerle doğrulanmış ve sensör dizaynı sonlandırılmıştır.