目前國內(nèi)外有著多種矢量水聽器指向性測量方法。一般而言,矢量水聽器指向特性的測量方法都是采用高頻段在消聲水池測量,低頻段用傳統(tǒng)的駐波管水聽器測量系統(tǒng)測量矢量水聽器的指向性。而由于矢量水聽器的種類增多,部分低頻矢量水聽器的尺寸太大,駐波管無法對其進行測量,所以需要研究新的矢量水聽器指向性測量方法。論文通過對小水箱中的聲場分布進行分析,得出小水箱中的聲場存在大量的簡正波,查閱相關(guān)資料可知,在穩(wěn)定的時不變聲場中,可以進行矢量水聽器的指向特性的測量。因此,論文對現(xiàn)有高頻和低頻矢量水聽器在小水箱中進行了指向特性的測量研究工作,并分別在駐波管中對低頻矢量水聽器和消聲水池中對高頻矢量水聽器進行了指向特性的測量。大量的測試數(shù)據(jù)表明,在小水箱中可以完成對矢量水聽器指向性圖的測量,測量結(jié)果與常規(guī)測量方法得到的指向性圖基本一致。因此,在小水箱中對矢量水聽器進行指向特性測量可以解決在駐波管和消聲水池中測量矢量水聽器指向特性存在的頻率限制問題,并且測試系統(tǒng)易于搭建,成本低。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB565.1
【部分圖文】：

(a) 實物圖 (b) 指向性結(jié)果圖 1.1 多模球型矢量傳感器內(nèi)部壓電陶瓷及指向性海軍研究室（Naval Research laboratory）研制了一種標準聲徑為 0.064m，工作頻帶為 10~8000Hz，工作深度可以達到水范圍內(nèi)具有良好的聲學(xué)穩(wěn)定性。2006 年，美國 Acoustech 公傳感器[7]，選取的是徑向極化的壓電陶瓷作為敏感元件，并壓電陶瓷的各個電極的輸出信號進行適當?shù)暮筇幚砜梢缘玫綄嵨锖蜏y得的指向性結(jié)果如下圖 1.2 所示。與球形相比，在振頻率要高于相同尺寸下的柱形多模矢量傳感器。

(a) 實物圖 (b) 指向性結(jié)果圖 1.1 多模球型矢量傳感器內(nèi)部壓電陶瓷及指向性1981，美國海軍研究室（Naval Research laboratory）研制了一種標準聲壓梯度矢量傳感器[6]，其外徑為 0.064m，工作頻帶為 10~8000Hz，工作深度可以達到水下 7000m，在 3~30 攝氏度范圍內(nèi)具有良好的聲學(xué)穩(wěn)定性。2006 年，美國 Acoustech 公司研制了一種柱形多模矢量傳感器[7]，選取的是徑向極化的壓電陶瓷作為敏感元件，并將其內(nèi)電極分割成八份。對壓電陶瓷的各個電極的輸出信號進行適當?shù)暮筇幚砜梢缘玫?1 階和 2 階心性指向性，其實物和測得的指向性結(jié)果如下圖 1.2 所示。與球形相比，在無指向性模式下工作時的共振頻率要高于相同尺寸下的柱形多模矢量傳感器。

(a) 實物圖 (b) 有限元模型圖 1.3 多模柱形矢量傳感器及有限元模型對于壓差式矢量傳感器的研制最早從雙迭片型聲壓梯度矢量傳感器富采用雙迭片作為敏感元件制作的聲壓梯度矢量傳感器[9]，其工z，并具有良好的“8”字形余弦指向性，其結(jié)構(gòu)示意圖和測得的指向。(a) 結(jié)構(gòu)示意圖 (b) 指向性結(jié)果圖 1.4 基于壓電雙迭片的聲壓梯度矢量傳感器提高壓差式矢量傳感器的靈敏度，2010 年，中科院聲學(xué)研究所研制
【參考文獻】

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1 張誠;陳勵軍;;多路徑信號建模在換能器校準中的應(yīng)用[J];電聲技術(shù);2007年04期

2 馬大猷;論室內(nèi)聲場[J];聲學(xué)學(xué)報;2003年02期

3 陳洪娟,賈志富;壓電圓盤彎曲式矢量水聽器的設(shè)計[J];傳感器技術(shù);2002年08期

4 賈志富;三維同振球型矢量水聽器的特性及其結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];應(yīng)用聲學(xué);2001年04期

5 趙涵;換能器校準多路徑信號建模技術(shù)的計算機模擬[J];聲學(xué)與電子工程;2001年01期

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8 金曉峰，袁文俊;一種新的水聲換能瞬態(tài)校準方案[J];聲學(xué)學(xué)報;1996年04期

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2 趙勰;三維矢量水聽器及其低頻校準方法的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

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本文編號：2878608