一种三维压电矢量水听器微结构

摘要

一种三维压电矢量水听器微结构，它包括用于感知水流信号大小和方位的敏感单元；该敏感单元呈⊥形状，包含弹性模量较小的衬底（5），其上为具有双面电极的压电材料阵列和位于压电材料阵列中心的竖直微柱（1），该压电材料阵列由上而下包括上电极（2）、压电材料层（3）和底部电极（4）；该竖直微柱（1）是圆柱形状，其根部与压电材料结合，该上电极图形化分离或者上电极和压电材料层都图形化分离，成为“田”字形阵列，能输四个信号；若压电材料层分离，则四个信号各自独立；当有水流冲击时，竖直微圆柱感应冲击力发生变形，此时压电材料将会输出电压信号。本发明是单片集成，具有高灵敏度、低功耗、易于微型化的优点。

主权项

一种三维压电矢量水听器微结构，其特征在于：它包括用于感知水流信号大小和方位的敏感单元；该敏感单元呈⊥形状，包含弹性模量较小的衬底(5)，其上为具有双面电极的压电材料阵列和位于压电材料阵列中心的竖直微柱(1)，该压电材料阵列由上而下包括上电极(2)、压电材料层(3)和底部电极(4)；该竖直微柱(1)是圆柱形状，其材质是SU‑8光刻胶，该上电极图形化分离或者上电极和压电材料层都图形化分离，成为“田”字形阵列，能输四个信号；若压电材料层分离，则四个信号各自独立性更高；位于压电材料阵列中心的竖直微柱，其根部与压电材料层结合，当有水流冲击时，竖直微柱感应冲击力发生变形，此时压电材料层将会输出电压信号；其中，该三维压电矢量水听器微结构，包括多种演化结构：有衬底(5)的结构、没有衬底(5)的结构、上电极(2)分离但压电材料层(3)不分离的结构或上电极(2)和压电材料层(3)均分离的结构；其中，该压电材料阵列包括多种演化方式：4象限形式、6象限形式或8象限形式；其中，该压电材料层(3)材料是PVDF、P(VDF‑TrFE)、VDF2、PZT复合材料中的一种；其中，该衬底(5)材料是PDMS、PVC、PS、橡胶、硅橡胶、有机玻璃中的一种；其中，该上电极(2)、底部电极(4)材料是金属电极、导电树脂、导电胶中的一种。