水下测距传感器在海洋探测、水下机器人导航等领域至关重要。它主要基于声呐技术,分主动与被动两类。主动声呐发射声波并捕捉回声来探测目标,被动声呐则监听环境声音进行探测。
该传感器原理是利用声波在水中传播和反射特性。传感器内的声波发生器(如压电晶体)施加电压时振动发射声波,频率范围几千赫兹到几百千赫兹。发射出的声波在水中遇目标物体反射,接收器(如水听器)接收反射声波,使内部压电晶体振动产生电信号。
因声波在水中沿直线传播,方向性比电磁波集中,且衰减比光等电磁波小,适合水下探测。其传播速度约1500米/秒,根据发射和接收声波的时间差,结合公式D=C×t/2D = C imes t/2D=C×t/2(D是距离,C是声速,t是时间),就能算出传感器到目标的距离。