ГИДРОФО́Н
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ГИДРОФО́Н (от гидро... и ...фон), подводный приёмник акустич. волн. Г. представляет собой электроакустический преобразователь и может быть конструктивно и функционально объединён с простейшими электронными устройствами обработки принятых акустич. сигналов и шумов (предварительными усилителями, модуляторами и т. п.). Гидрофонами можно назвать приёмные элементы гидроакустических антенн, но обычно термин «Г.» применяют к измерит. гидроакустич. приёмникам, которые позволяют определить величину звукового давления.
Конструкция Г. зависит от его назначения и условий применения. Существуют стержневые, пластинчатые, цилиндрич., сферич., мембранные Г. в соответствии с формой их чувствит. элемента. Материалом чувствит. элемента служит чаще всего пьезокерамика, реже – пьезокристаллы и металлы, обладающие магнитострикцией. Используются также чувствит. элементы на основе пьезополимеров и пьезокомпозитов. При конструировании Г. принимаются спец. меры для обеспечения герметичности и прочности, что особенно важно для применения при больших гидростатич. давлениях (на больших глубинах).
Г., как всякий приёмник звука, характеризуется чувствительностью – отношением величины электрич. напряжения на выходе к величине звукового давления на входе, а также зависимостью чувствительности от частоты и направления прихода звука. Характеристика направленности Г. при его работе в составе антенны влияет на направленность антенны в целом.
Чтобы избежать неравномерности частотной характеристики и искажений характеристики направленности, резонансная частота механич. системы Г. должна быть выше его рабочего частотного диапазона. Поэтому размеры Г. составляют обычно не более нескольких сантиметров. В УЗ-технологии и мед. технике для работы в мегагерцовом диапазоне частот применяют Г. размером в один или неск. миллиметров.
К измерительным Г., помимо достаточно большой и равномерной по частоте чувствительности, предъявляются требования по сохранению свойств со временем и стабильности их при изменении темп-ры и давления.
Наряду с Г., являющимися электроакустич. преобразователями, применяются Г. – акустооптич. преобразователи, основанные на модуляции звуком световых пучков в волоконно-оптич. устройствах. К их преимуществам относятся малые масса и размеры, широкополосность по частоте, невосприимчивость к электромагнитным помехам.