接收換能器

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接收換能器是中國的一個科技名詞。

語言一發即逝，不留痕跡。當人類意識到需要把說出的話記下來時，就發明了文字。在世界範圍內，曾經獨立形成的古老文字除我們的漢字外，還有埃及的聖書字、兩河流域的楔形文字、古印度的印章文字以及中美洲的瑪雅文。後來，這些古老文字的命運各不相同，或因某種歷史原因而消亡，如瑪雅文；或因文字的根本變革而遭廢棄，如楔形文、聖書字，只漢字沿用至今，而且古今傳承的脈絡清晰可見，成了中華民族文化的良好載體。

目錄

名詞解釋

水聲換能器是將電信號轉換為水聲信號或將水聲信號轉換為電信號的器件，其在聲納中的地位類似於無線電設備中的天線，是在水下發射和接收聲波的聲學器件。將電信號轉換成水聲信號的換能器，用來向水中輻射聲波，稱為發射換能器。將聲信號轉換成電信號的換能器，用來接收水中的聲信號，稱為接收換能器，也常稱為水聽器。

分類

根據作用原理、換能原理、特性及構造等的不同，有聲壓、振速、無向、指向、壓電、磁致伸縮、電動（動圈）等水聽器之分。水聽器與傳聲器在原理、性能上有很多相似之處，但由於傳聲媒質的區別，水聽器必須有堅固的水密結構，且須採用抗腐蝕材料的不透水電纜等。

聲壓水聽器探測水下聲信號以及噪聲聲壓變化並產生和聲壓成比例的電壓輸出。聲壓水聽器是水聲測量中不可少的設備，是被動聲吶系統中的核心部分。根據所用靈敏材料的不同，聲壓水聽器可以分為：壓電陶瓷聲壓水聽器、PVDF 聲壓水聽器、壓電複合材料聲壓水聽器和光纖聲壓水聽器。

在水聲領域，通常，將傳感器稱為換能器，接收換能器主要包括標量傳感器和矢量傳感器，也叫標量水聽器和矢量水聽器。在聲場測量中，傳統的方法是採用標量水聽器（聲壓水聽器），只能測量聲場中的標量參數，典型的標量水聽器如B&K公司的810X系列，常作為水聽器標準使用。矢量水聽器可測量聲場中的矢量參數，它的應用有助於獲得聲場的矢量信息，對聲納設備的功能擴展具有極為關鍵的意義。

矢量水聽器

在連續介質中，任意一點附近的運動狀態可用壓強，密度及介質運動速度表述。聲場中不同地點，這些物理量有不同的值，具有空變性，而且，對同一空間坐標點這些量又是隨時間改變的，又具有時變性。因此，描述聲場的聲學量聲壓、質點振速和壓縮量都是時間和空間的函數。在理想流體中，沒有切應力，所以，聲壓為標量，質點振速為矢量。聲場所含豐富信息既包含在標量參數中也包含在矢量參數中，在聲場測量過程中，僅測量聲壓參數是不夠的。同時測量標量信息和矢量信息即聲壓和質點振速才能獲得完整的聲場信息，這樣，才能有助於信號處理系統獲得更有價值的信息，並作出正確的判斷。例如:採用新型組合傳感器（聲壓和振速聯合）的聯合信息處理系統較傳統的單純聲壓信息處理系統具有良好的抗相干干擾能力和線譜檢測能力；採用單個小尺度的組合傳感器通過聯合信號處理，就可以進行目標方位的聲壓、振速聯合估計。此外，從能量檢測的角度講，矢量水聽器的採用使系統的抗各向同性噪聲的能力獲得提高，並可實現遠場多目標的識別等。矢量水聽器的研究工作受到極大重視。因此，包括矢量信息在內的多信息檢測是聲納系統的一個發展趨勢，正越來越被各個海軍大國所重視。

隨着技術地不斷發展，技術需求越來越多，為滿足岸站建設的需要，服務海岸預警聲納系統，實現遠程檢測、識別，低頻檢測能力日益顯得重要。另外，由於核動力潛艇的出現，潛艇隱身等新技術的普遍採用，反潛問題受到各國空前的重視。一種有效的方法是轉向測試螺旋槳低頻噪聲，安靜型潛艇和艦船的本徵噪聲都在低頻段，這就需要低頻段的矢量水聽器。即要求探測換能器具有低頻檢測能力。低頻三維空間全向矢量檢測器己成為新的技術需求。這種低頻矢量水聽器的研製成功可以預期解決遠程傳播低頻信號的檢測問題。同時，隨着目標信號的減弱，高靈敏度檢測問題也變得迫切。

光纖水聽器

光纖水聽器是利用光纖技術探測水下聲波的器件，它與傳統的壓電水聽器相比，具有極高的靈敏度、足夠大的動態範圍、本質的抗電磁干擾能力、無阻抗匹配要求、系統「濕端」質量輕和結構的任意性等優勢，因此，足以應付來自潛艇靜噪技術不斷提高的挑戰，適應了各發達國家反潛戰略的要求，被視為國防技術重點開發項目之一。