一种用于矢量传感器的号筒的制作方法

本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种用于矢量传感器质点振速放大作用的号筒结构。

背景技术：

矢量传感器是通过检测质点振速来获得声场信息，兼具了低频灵敏度高、尺寸小、更好抑制环境噪声的优势。其核心组件是质点振速传感器，由两根平行放置、有一定距离的热阻丝组成。当给两热阻丝通电流后，两阻丝温度处达到稳态；当有声波直接引入质点振速时，引起温度场发生受迫对流扰动，其中一根热阻丝温度增加，另一个热阻丝温度降低；电热阻效应使得温度差转换成电阻差，可输出电压显示。若通过一定结构对质点振速放大，则输出电压也会更明显，相当于矢量传感器灵敏度更高。

号筒是一种简单而有效的装置，可以提高许多声学系统的性能。电子产品的快速发展导致了高度敏感的传统标量麦克风，几乎不需要额外的放大。但与标量传感器相比，特别是在低频情况下，矢量传感器对声波通常不那么敏感，因此，能够提供信号放大作用的号筒结构有了用武之地。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于矢量传感器的号筒，该号筒结构可以放大矢量传感器的质点振速。

为达上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于矢量传感器的号筒，为实心圆柱体，圆柱体的侧面设有两个弧形开口，两个弧形开口沿圆柱体的轴线对称，并且开口由外向内逐渐收拢，两个开口的收拢处形成喉部通孔，矢量传感器放置在所述喉部通孔处。

进一步地，弧形凹槽的上表面和下表面平行。

进一步地，弧形开口的上表面和下表面不平行。优选地，弧形开口的上表面和下表面的夹角为60度。

进一步地，弧形开口的圆心角为140度。

进一步地，所述喉部通孔的截面为矩形。

进一步地，所述号筒的圆柱体外表面被硅胶包围。

进一步地，所述硅胶与弧形开口之间填充液体材料。

将矢量传感器放置在本实用新型设计的号筒结构的喉部，此处声场的质点振速最大，从而能够提高矢量传感器的接收灵敏度。本实用新型的号筒对矢量传感器振速放大的倍数可高达75左右。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的号筒结构图，(a)为立体图，(b)为截面图。

图2为本实用新型实施例2的号筒结构图，(a)为立体图，(b)为截面图。

图3为本实用新型速度增大倍数与频率的关系，(a)为实施例1的仿真结果，(b)为实施例2的仿真结果。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

本实用新型的号筒整体形状为圆柱体，圆柱体为实心结构。在圆柱体的侧壁上，形成两个弧形开口1结构，两个弧形开口1沿圆柱体的轴线对称。开口1的开口由外向内逐渐收拢，两个开口1的收拢处形成喉部通孔2，在该通孔2处的质点振速最大，因此将矢量传感器放置在喉部位置，起到了对声质点振速放大的作用。本实施例的矢量传感器采用水听器，因水听器尺寸较大，本实用新型的号筒结构不仅可以xy方向开角度，还可以z向开角度，形成不同的开口形状。

实施例1

本实施例号筒的材料为铜等固体材料，圆柱形的直径为70毫米。圆柱体的外圈被硅胶包围，硅胶套与弧形开口1之间可填充与水的特性阻抗相近的液体材料，如蓖麻油。喉部通孔2的形状为长方体，长8.6毫米，宽4.0毫米，厚1.6毫米。

图1(a)的号筒结构是在xy方向开角度140°，z方向凹槽上下表面平行，角度为0°。随号筒结构xy向张角的增大(从0°至180°)，速度增益逐渐增大。图3(a)是xy方向不同开角时的速度增大倍数与频率的关系，其中横坐标是频率，纵坐标是号筒对矢量传感器起到振速放大作用的倍数。可看出开角优选为140°时，在1KHz以下频段，速度放大倍数为75左右。

实施例2

本实施例的号筒结构如图2(a)所示，在xy方向开角度140°，z方向开口2的开角度从20°变化至100°。仿真结果如图3(b)，该图显示了质点振速增益随z向开角先增大后减小。当xy方向开角度140°，z方向开口1的开角度为60°时，放大倍数有最优解。此时在1KHz以下频段，速度放大倍数为160左右，远大于只在xy向开角度的速度放大倍数75。