超聲在液體中傳播速度特性研究

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用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)

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可搜索下聲納方面的知識(shí)。
剛才百度了一下“聲納”，結(jié)果有“聲納是通過什么來探測(cè)海底世界的”，http://zhidao.baidu.com/question/176552594.html

摘錄重點(diǎn)如下：
1、海水中聲波是唯一能遠(yuǎn)距離傳播的能量載體，像電磁波、光波入水幾米、十幾米就衰減的沒有了。

2、不同的物體反射聲信號(hào)的強(qiáng)度和頻譜信息是不一樣的，接收設(shè)備接收到這些包含豐富內(nèi)容的信息后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，再與數(shù)據(jù)庫(kù)里面的數(shù)據(jù)比照，就能判斷照射的物體是什么，甚至能判別其航速，航向。

3、涉及：聲源設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、對(duì)海洋環(huán)境的充分認(rèn)識(shí)等一系列知識(shí)。

4、聲納也叫超聲波，工作頻率在20KHz--50KHz的范圍內(nèi)。

5、需要：超聲波發(fā)射器定向發(fā)射超聲波，超聲波接收器接收反射波。

6、根據(jù)發(fā)射時(shí)間和接收時(shí)間的差，和超聲波在不同物體中傳播的速度，計(jì)算出精確的距離。

7、超聲波在不同物體中傳播的速度不一樣，與傳播過程中周圍的溫度也有相當(dāng)大的關(guān)系。

8、早在1490年，大家比較熟悉的意大利著名藝術(shù)家和工程師達(dá)·芬奇就曾說過：“如果使船停航，將一根長(zhǎng)管的封口端插入水中，而將開口放在耳旁，便能聽到遠(yuǎn)處的航船。”

9、需要是創(chuàng)造發(fā)明之母。
   以下兩件事促進(jìn)了聲納系統(tǒng)的研制：

   A、1912年4月19日，英國(guó)剛剛研制成功的一艘14000噸級(jí)的新郵輪“巨人號(hào)”，在加拿大紐芬蘭島南部海域被一座浮動(dòng)冰山撞沉。結(jié)果1500余人遇難。著名故事片“冰海沉船”和“泰坦尼克號(hào)”描寫的就是這次海難事件。

   B、第一次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)人利用新發(fā)明的U型潛艇，擊沉了大量協(xié)約國(guó)的軍艦和商船。

10、聲納分主動(dòng)聲納和被動(dòng)聲納。
     主動(dòng)聲納包括聲波發(fā)射和接收裝置。
     被動(dòng)聲納只有聲波接受裝置。

11、聲納的“心臟”就是一片片薄薄的壓電晶體或壓電陶瓷換能器。
     壓電陶瓷易于加工成型，電聲轉(zhuǎn)換效率高，所以現(xiàn)代聲納換能器多采用壓電陶瓷。

12、常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇，鋯鈦酸鉛等。

13、壓電陶瓷換能器的原理是：當(dāng)對(duì)壓電陶瓷片施加壓力或拉力，它的兩端就會(huì)產(chǎn)生極性相反的電荷，通過回路而形成電流。這種效應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。

   如果把壓電陶瓷做成的換能器放在水中，那么在聲波的作用下，在其兩端便會(huì)感應(yīng)出電荷來，這就是聲波接收器。

   壓電效應(yīng)是可逆的，假如在壓電陶瓷片上施加一個(gè)交變電場(chǎng)，陶瓷片就會(huì)時(shí)而變薄時(shí)而變厚，同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)射聲波。這就是超聲波發(fā)射器。


   所以我認(rèn)為除了單片機(jī)芯片外，起碼還需要：超聲波發(fā)射器、超聲波接收器、液體密度分析器、溫度傳感器。數(shù)據(jù)庫(kù)。

   產(chǎn)品如果要實(shí)用、可靠做起來可不簡(jiǎn)單！

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