水下測距傳感器在海洋探測、水下機(jī)器人導(dǎo)航等領(lǐng)域至關(guān)重要。它主要基于聲吶技術(shù),分主動與被動兩類。主動聲吶發(fā)射聲波并捕捉回聲來探測目標(biāo),被動聲吶則監(jiān)聽環(huán)境聲音進(jìn)行探測。
該傳感器原理是利用聲波在水中傳播和反射特性。傳感器內(nèi)的聲波發(fā)生器(如壓電晶體)施加電壓時振動發(fā)射聲波,頻率范圍幾千赫茲到幾百千赫茲。發(fā)射出的聲波在水中遇目標(biāo)物體反射,接收器(如水聽器)接收反射聲波,使內(nèi)部壓電晶體振動產(chǎn)生電信號。
因聲波在水中沿直線傳播,方向性比電磁波集中,且衰減比光等電磁波小,適合水下探測。其傳播速度約1500米/秒,根據(jù)發(fā)射和接收聲波的時間差,結(jié)合公式D=C×t/2D = C imes t/2D=C×t/2(D是距離,C是聲速,t是時間),就能算出傳感器到目標(biāo)的距離。