水聲換能器的概念及工作原理

水聲換能器是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成水聲信號(hào)或者將水聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件，是在水下發(fā)射和接收聲波的聲學(xué)裝置。將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成水聲信號(hào)的換能器,用來(lái)向水下輻射聲波,稱為發(fā)射換能器;將水聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的換能器，用來(lái)接收水下聲信號(hào)，稱為接收換能器，俗稱水聽(tīng)器。水聽(tīng)器廣泛運(yùn)用于水下通訊、探則、識(shí)別,以及海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和海洋資源的開(kāi)發(fā)利用。

聲波是已知的唯一能夠在水中遠(yuǎn)距離傳播的波動(dòng)，在這方面遠(yuǎn)比電磁波(如無(wú)線電波、光波等)好，因此聲波是目前水下通信的主要手段。水聲通信中的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備就是水聲換能器，它是發(fā)射和接收水中聲信號(hào)的裝置。應(yīng)用最廣泛的是電聲轉(zhuǎn)換的水聲換能器，即轉(zhuǎn)換電能為水中聲能的水聲發(fā)射器，以及轉(zhuǎn)換水中聲能為電能的水聲接收器(即水聽(tīng)器)。顯然，換能器的性能將直接影響到水聲通信的質(zhì)量。

水聽(tīng)器的工作原理:

1、采用壓電陶瓷作為換能材料.陶瓷管兩并兩串排列形成竹節(jié)狀結(jié)構(gòu),以提高水聽(tīng)器的靈敏度及抗干擾能力。壓電陶瓷管之間用絕緣墊圈粘接定位。陶瓷管在聲壓作用下形變,借助其壓電效應(yīng)，從而產(chǎn)生電信號(hào)輸出。

2、水聽(tīng)器使信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成電壓輸出。具有體積小﹑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高以及靈敏度可調(diào)等特點(diǎn)，體積小、重里輕可提高聲吶載體的機(jī)動(dòng)性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單在工藝上便于實(shí)現(xiàn)和操作，靈敏度高可提供聲吶的探測(cè)能力。

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審核編輯：湯梓紅