水下測距傳感器在海洋探測、水下機器人導航等領域至關重要。它主要基于聲吶技術,分主動與被動兩類。主動聲吶發射聲波并捕捉回聲來探測目標,被動聲吶則監聽環境聲音進行探測。
該傳感器原理是利用聲波在水中傳播和反射特性。傳感器內的聲波發生器(如壓電晶體)施加電壓時振動發射聲波,頻率范圍幾千赫茲到幾百千赫茲。發射出的聲波在水中遇目標物體反射,接收器(如水聽器)接收反射聲波,使內部壓電晶體振動產生電信號。
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,根據發射和接收聲波的時間差,結合公式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的距離。