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為了確定換能器的工作狀態,必須求出它的機械振動系統的狀態方程式和電路系統狀態方程式.換能器機械系統的狀態方程式(簡稱為機械振動方程)是換能器處于工作狀態時,描寫它的機械振動系統的力和振速的關系式,而電路系統的狀態方程式(簡稱電路狀態方程式)是描寫電路系統的振動特性的. 由于換能器的機械系統和電路系統是互相耦合的,所以機械系統的振動會影響到電路的平衡,而電路的變化也會影響到機械系統的振動,因此我們總是利用這些方程組分析、討論換能器的工作特性.

聲納工作原理 聲波是觀察和測量的重要手段。有趣的是，英文“sound”一詞作為名詞是“聲”的意思，作為動詞就有“探測”的意思，可見聲與探測關系之緊密。 在水中進行觀察和測量，具有得天獨厚條件的只有聲波。這是由于其他探測手段的作用距離都很短，光在水中的穿透能力很有限，即使在清澈的海水中，人們也只能看到十幾米到幾十米內的物體；電磁波在水中也衰減太快，而且波長越短，損失越大，即使用大功率的低頻電磁波，也只能傳播幾十米。然而，聲波在水中傳播的衰減就小得多,低頻的聲波還可以穿透海底幾千米的地層，并且得到地層中的信息。除一些壓電晶體外，有一種陶瓷經外加電場作用一定時間后，其內部的小晶粒電矩會轉到電場方向上，把電場去掉后，電矩仍基本保持沿電場方向排列，因此使陶瓷表面出現極化電荷，從而具有壓電效應，這種陶瓷叫壓電陶瓷。在水中進行測量和觀察，至今還沒有發現比聲波更有效的手段。

現代聲納根據海區聲速--深度變化形成的傳播條件，可適當選擇基陣工作深度和俯仰角，利用聲波的不同傳播途徑(直達聲、海底反射聲、會聚區、深海聲道)來克服水聲傳播條件的不利影響，提高聲納探測距離。又如，運載平臺的自噪聲主要與航速有關，航速越大自噪聲越大，聲納作用距離就越近，反之則越遠；利用常規雙壓電晶片元件振動器的彎曲振動，在頻率高于75kHz的情況下，是不可能達到此目的的。目標反射本領越大，被對方主動聲納發現的距離就越遠；目標輻射噪聲強度越大，被對方被動聲納發現的距離就越遠。

超聲波傳感器的主要性能指標編輯超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的，我們使用前必須預先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標編輯超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。由于沒有直接從輸出的電壓信號取得采樣，前后級之間會產生跟隨誤差，精度不可能很高。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的，我們使用前必須預先了解它的性能。