penyelidikan dan pembangunan transduser akustik bawah air (1)

Ciri-ciri transduser dan kaedah penentukuran:

A transduser hidroakustik ialah peranti yang menukar tenaga akustik dan tenaga elektrik antara satu sama lain. Kedudukan dalam sonar adalah serupa dengan antena dalam radio, sistem akustik yang memancarkan dan menerima gelombang bunyi dalam air laut. A transduser silinder seramik piezoceramic di mana tenaga akustik ditukar kepada tenaga elektrik dipanggil penerima atau hidrofon; transduser yang menukar tenaga elektrik kepada tenaga akustik dipanggil penghantar. Sesetengah sonar menggunakan transduser yang sama untuk menghantar dan menerima bunyi; yang lain menggunakan pemancar dan hidrofon yang berasingan.

Ciri-ciri transduser:

Prestasi hidrofon terutamanya merujuk kepada sensitiviti dan arah. Tindak balas penerimaan hidrofon ialah sensitiviti penerimaan.

Hidrofon transduser:

Hidrofon biasanya merupakan peranti penukaran linear akustik/elektrik yang mempunyai faktor penskalaan antara voltan yang dihasilkannya dan tekanan bunyi medan bunyi. Faktor skala ini dipanggil tindak balas transduser. Tindak balas penerimaan ( kepekaan menerima) hidrofon ialah voltan terminal hidrofon yang dihasilkan oleh gelombang satah tekanan bunyi unit (sebelum hidrofon diletakkan di medan). Secara konvensional, tindak balas penerimaan seramik Pzt piezo diwakili oleh tindak balas litar terbuka di mana hidrofon tidak disambungkan kepada beban. Biasanya tindak balas terima direkodkan dalam desibel, tahap rujukan ialah 1 dynes/cm2, dan tekanan bunyi ialah 1V, dan ditulis dalam dB. Tindak balas pelepasan-arus pemancar menunjukkan jarak paksi dalam corak rasuk apabila arus unit disuntik ke dalam pemancar. Tekanan bunyi yang dihasilkan pada 1 m. Tindak balas pelepasan biasanya dinyatakan dalam desibel. Tahap rujukan ialah tekanan bunyi yang dijana pada jarak rujukan semasa menyuntik arus pemancar, dan ditulis dalam dB. Secara konvensional, jarak rujukan merujuk kepada 1 m dari sumber bunyi; jika jarak rujukan ialah 1 kod, Tambah 20log39.4/36, iaitu pembetulan +0.87dB, ubah respons hantaran. Ia ialah tahap sumber bunyi.

Directivity:

Hidrofon hampir selalu menggunakan tatasusunan hidrofon dalam aplikasinya. Tatasusunan hidrofon mempunyai nisbah isyarat kepada hingar yang lebih tinggi daripada komponen hidrofon individu kerana ia boleh digunakan daripada bunyi isotropik atau beberapa bunyi yang serupa. Isyarat yang datang dari arah yang ditunjuk oleh tatasusunan diekstrak, iaitu, Indeks arahan ialah parameter gelombang akustik penerima yang digunakan untuk mengukur keupayaan tatasusunan hidrofon untuk mengekstrak isyarat daripada hingar dengan corak pancarannya. Ia ialah bilangan desibel di mana nisbah isyarat kepada hingar pada output hidrofon arah adalah lebih tinggi daripada nisbah isyarat kepada hingar pada output hidrofon bukan arah.

Kaedah penentukuran:

Bagi memastikan prestasi transduser akustik dalam air silinder dan keperluan untuk penghantaran nilai, hidrofon dan pemancar mesti ditentukur. Penentukuran transduser ialah fungsi frekuensi dan kearah arah tindak balas transduser. Kini terdapat sejumlah besar kaedah untuk mengukur tindak balas transduser. ringkasan kaedah penentukuran yang disusun oleh Naval Ordnance Laboratory TF Johnston berdasarkan literatur. Kaedah ini mempunyai kelebihan dan kelemahan tersendiri untuk saiz transduser dan julat frekuensi yang berbeza.