压电水听传感器也称水声侦听传感器,水下听声器、水听器,它是一种水下侦听设备,能够检测和记载来自各...。
压电水听传感器也称水声侦听传感器,水下听声器、水听器,它是一种水下侦听设备,能够检测和记载来自各个方向的海洋声响。人们常常以为海底国际是幽静的。事实上,许多海洋生物运用声响进行沟通、繁衍和寻觅猎物;各种舰船;海洋环境研讨(微地震和地下火山活动);导航/定位体系;深海作业等等都有声响的发生。
就像麦克风搜集空气中的声响相同,水听传感器查验测验水下的声响信号。大多数水听传感器根据某一些陶瓷的特别特性,当遭到水下压力改动时会发生小电流。当浸入海洋中时,陶瓷水听器会在很宽的频率范围内发生小电压信号,由于它露出于从任何方向宣布的水下声响。水听器能够检测空气传达的声响,但不活络,由于它的规划意图是匹配水的声阻抗,水是一种比空气密度更大的流体。有用水听器的规划一定要考虑水的声阻,是空气的3750倍;因而,相同强度的波在空气中施加的压力在水中增加了 3750 倍。声响在水中的传达速度是空气中的4.3倍,水中的声波所发生的压力是空气中等幅波所发生的压力的 60 倍。相同,规范麦克风假如放在防水容器中,则能够浸入水中,但由于相同糟糕的声阻抗匹配,功能会很差。经过放大和记载这些电信号,水听传感器能十分精确地丈量海洋声响。尽管单个水听器能够记载来自任何方向的声响,但一般会将多个水听器一起放置在一个阵列中,导致信号能够比单个设备更活络地“收听”。全向和半向水听器从特定方向拾取声响,可用于盯梢鱼和潜艇的运动。压电资料是制造水听器的抱负挑选。它们能改动它们的方式并协助发生电势以呼应机械或外部压力改动。当电压施加到晶体陶瓷资料时,晶体结构会对齐,变得各向异性,并带有电荷。典型的水听用具有换能器。该换能器关于将传入的声波转换为电压至关重要。运用压电换能器作为晶体资料的替代品现在是现代水听器技能中的盛行挑选。带有单个换能器的水听器呈圆锥形,能够反射传入的声波,从而使水听器能够定位在不同的方位和深度。单个换能器的问题是无法减去来自其他方向搅扰主信号的信号,这可能会掩盖有关所需信号方位的数据。阵列水听器(拖缆,由多个换能器构成)都衔接在一起以接纳大的声响信号。换能器装在一个装有油的管子中,这有助于搜集进入水听传感器的压力波。前置放大器一般用于增强电信号并约束从附加组件到水听器的噪声污染的可能性。