Как работает сонар?

Sonar является очень важным военно -морским оборудованием, и он получил большое внимание со всех стран с использованием подводного оружия, такого как подводные лодки. Здесь мы не обсуждаем конкретное оборудование и не связаны с слишком много математических концепций. Вместо этого мы начинаем с простого физического принципа и кратко введем сонар под водой.

Нынешний сонар в основном делится на две категории, активный сонар и пассивный сонар. Активная работа сонара похожа на радар или больше похожа на летучую мышь, после получения звуковой волны,Пьезоэлектрическая керамикаполучает отраженный сигнал. Поскольку принцип аналогичен, возникает вопрос, почему бы не переместить радар непосредственно в воду? Проще говоря, радиолокационные электромагнитные волны сильно ослаблены под водой и просто недостаточно для обнаружения дальнего расстояния. Звуковая волна генерируется вибрацией объекта, а расстояние, пройденное в воде, очень далеко. Огромный взрыв в воде можно услышать в местах за тысячи километров.

Есть два основных типа такихПьезо керамические трубкисоставные части. Магнитное поле или электрическое поле можно использовать для деформирования объекта. Здесь мы сосредоточены на принципе использования электрического поля для управления деформацией и вибрацией объекта, а именно на обратном пьезоэлектрическом эффекте и пьезоэлектрическом эффекте.

Тогда обратный пьезоэлектрический эффектПьезоцилиндровые материалыэто электрическое поле для управления деформацией объекта. Когда провода подключены к верхним и нижним концам пьезоэлектрического тела и наносятся напряжение, объект удлинен или укорочен в направлении электрического поля. Если скорость загрузки электрического поля увеличивается, то есть частота увеличивается, деформация объекта может быть ускорена для генерации вибрации и излучения звуковых волн. Вместе с другим вспомогательным оборудованием он становится источником звука активного сонара.

Затем обратный пьезоэлектрический эффект - это электрическое поле для управления деформацией объекта. Когда провода подключены к верхним и нижним концам пьезоэлектрического тела и наносятся напряжение, объект удлинен или укорочен в направлении электрического поля. Если скорость загрузки электрического поля увеличивается, то есть частота увеличивается, деформация объекта может быть ускорена для генерации вибрации и излучения звуковых волн. Вместе с другим вспомогательным оборудованием он становится источником звука активного сонара.

В кристаллической структуре титаната бария или PZT позиции центра положительных и отрицательных зарядов совпадают, и диполь генерируется, когда температура положительных и отрицательных зарядов больше не совпадает после того, как температура снижается до определенного значения. Это дипольное явление вызвано спонтанной поляризацией. В керамическом корпусе области одной и той же спонтанной ориентации поляризации снова генерируют домены, а домены переворачиваются под внешнее электрическое поле, чтобы поддерживать то же направление, что и электрическое поле. В течение этого периода, если угол рулевого управления домена не составляет 180 градусов, то это вращение приведет к изменению формы пьезо -керамического транс -датчика PZT4, то есть напряжения под большим электрическим полем. Если это чередующее электрическое поле, в цикле загрузки произойдет гистерезис. Следовательно, в практическом применении большое электрическое поле предварительно поляризовано, а домены ориентированы в одном направлении. После этого направление электрического поля не следует изменить как можно больше, чтобы избежать гистерезиса и деполяризации. Конечно, некоторые электронные устройства хранения исключены. После решения проблемы создания звуковых волн и получения звуковых волн, чтобы повысить производительность, единицы сонара, как правило, находятся в форме массива, что соответствует другим устройствам, таким как фазовые переключатели и тому подобное. конкретной области. Большие массивы часто являются сферическими или в форме колонны, настолько большие, что подводные трубки подводной лодки уступают. Военный корабль или задняя часть подводной лодки часто образуют слепое пятно из -за движущей силы, поэтому буксируемый сонар находится далеко от зоны шума корма.