[发明专利]高精度磁场力平衡电容式单方向、双方向被动声纳传感器

说明书

技术领域：

本发明涉及声纳测试仪器，主要是对鱼雷制导、水雷引信，以及鱼群探测，海洋石油勘探，船舶导航，水下作业，水文测量和海底地质地貌的高精度勘测，还可对无人潜艇自动化及平衡控制，海防监测等传感。

背景技术：

目前用于声纳测试的传感器，多采用传统的压电式传感器，没有零位输出，分辨率较低，传感精度相对差一些。

发明内容：

本发明的高精度磁场力平衡电容式单方向、双方向被动声纳传感器，克服了上述不足问题，提供一种高精度磁场力平衡电容式单方向、双方向被动声纳传感器，直流分辨率：1×10^-6V，最高传感截止频率约为2.5KHz，使用环境温度为-40℃～55℃时传感精度：±0.01％。

本发明的高精度磁场力平衡电容式单方向、双方向被动声纳传感器为实现上述目的所采用的技术方案是；采用一个换能器和两个力矩器与一个或两个声纳导流罩组合固定安装在壳体内。整个传感器外形为园柱形，声纳信号通过声纳导流罩和磁钢的导流孔直接作用在换能器上并转换成电信号，电信号通过运算放大器进行放大。

所述换能器为园形两组磁场力平衡线圈和一个园形的石英电容极板摆动

片用胶水沾合成一体，石英电容极板摆动片采用的材料为石英晶体。

所述力矩器为园柱E形永久磁钢，磁钢的中心位置有声纳导流孔。

所述声纳导流罩为不锈钢材料或青铜材料。

所述壳体为园柱形，不锈钢材料或铝合金材料。

所述运算放大器为差动式运算放大器。

本发明的高精度磁场力平衡电容式单方向、双方向被动声纳传感器，采用的工作原理；将换能器上的两组磁场力平衡线圈分别安装在两个力矩器内，两组线圈在两个力矩器内起到平衡摆动片的作用，使换能器的石英电容极板摆动片始终保持在摆动状态(即：零位状态)，一个或两个声纳导流罩与力矩器固定安装在一起装入壳体内并组合成一体。声纳信号通过声纳导流罩和磁钢的导流孔直接作用在换能器上并转换成电信号，电信号通过运算放大器进行放大，放大器输出为正或负的脉冲电压波，正或负的脉冲电压分别代表声纳信号的方向。

1.参见说明书附图1；图1表示单方向被动声纳传感器的示意图，单方向被动声纳传感器的输出为一个方向电压值。

2.参见说明书附图2；图2表示双方向被动声纳传感器的示意图，双方向被动声纳传感器的输出为两个方向电压值。

附图说明：

图3为本发明的高精度磁场力平衡电容式单方向被动声纳传感器的结构剖视图。

图4为本发明的高精度磁场力平衡电容式双方向被动声纳传感器的结构剖视图。

具体实施方式：

1.如图3所示的高精度磁场力平衡电容式单方向被动声纳传感器，将换能器上的两组磁场力平衡线圈(2)、(3)和石英电容极板摆动片(1)用胶水沾合成一体，然后装入两个力矩器(4)、(5)内，并和一个声纳导流罩(8)一起装入壳体(6)内并组合成一体。声纳信号通过运算放大器(7)进行放大。

2.如图4所示的高精度磁场力平衡电容式双方向被动声纳传感器，将换能器上的两组磁场力平衡线圈(2)、(3)和石英电容极板摆动片(1)用胶水沾合成一体，然后装入两个力矩器(4)、(5)内，并和两个声纳导流罩(8)、(9)一起装入壳体(6)内并组合成一体。声纳信号通过运算放大器(7)进行放大。