水听器声压测试系统

1． 简介 水听器是把水下声压信号转换为电信号的换能器。当压电材料的声压（声扰 动）发生变化时，压电材料内部的电荷分布就会成比例地发生变化并且以电 压信号的形式体现出来，因此可以通过压电元件表面上的电极提取这些电荷， 经过电压放大器或者电荷放大器放大后，由示波器测量到反映声波波形的图 像和数据，这样就以直接的方式完成了对超声声压的测试。针式水听器的针 尖上有一层9-28µm厚的PVDF薄膜（聚偏佛乙烯薄膜），这层薄膜就相当于一 个高灵敏度的压电转换器，能将接收到的声压信号转换成相应的电压信号。 目前换能器的直径可做到0.04-4mm，在 5KHz-35MHz 的频带范围内可测量。 水听器的最大优点就是体积小，不会对声场造成过大干扰，同时灵敏度较高。 由于水听器针尖的薄膜非常脆弱，因此使用水听器探头时一定不能用手或其 他物体触碰针尖，使用蒸馏水轻轻清洗即可。 

 2． 水听系统结构图 前置放大器Submersible Preamplifier 的作用是放大水听器接收到的信号， 直流耦合器DC Coupler的作用是提供直流电压驱动前置放大器以及作为前置 放大器和测量系统之间的声信号耦合器。由于水听器的输出信号非常微弱， 因此在将其输入采集和显示系统之前，通常还需要经过辅助放大器 Hydrophone Booster Amplifier，进一步放大水听器接收到的信号。