一种大动态范围测量水听器设计方法技术

本发明专利技术公开了一种大动态范围测量水听器设计方法,包括敏感元件、前置放大器模块，所述敏感元件后端与所述前置放大器模块连接，所述前置放大器模块内含有两条输出通路，其中一条通路为直通，另一条通路包含前置放大器，所述前置放大器模块还含有电路切换元件，所述电路切换元件控制两路开关，通过对所述电路切换元件的通断电，来实现两条输出通路的选择，从而实现对水听器动态范围的调节。本发明专利技术兼顾低灵敏度水听器的高测量上限能力和高灵敏度水听器的低测量下限能力，使得同一水听器能具备更大的动态范围，为水声计量测试提供简便的方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
一种大动态范围测量水听器设计方法

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[0001]本专利技术属于水听器设计
，具体涉及一种大动态范围测量水听器设计方法。

技术介绍
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[0002]水听器是用来接收水中的声信号，并将声信号转换成电信号的换能器，广泛应用于水中通信、探测、识别以及海洋环境监测等领域。在水声计量与测试方面，水听器通常作为标准水听器使用，针对弱目标信号或海洋环境噪声检测，通常采用高灵敏度级的水听器，如光纤水听器或带前置放大增益的水听器，前置通常都为固定增益，或者利用后端加放大器使用，但无法解决低噪声信号测试，即满足一定的信噪比。相反，针对高能级信号测试，则利用低灵敏度的水听器。目前，诸如海洋打桩水下噪声、水下爆炸声源以及收发合置声纳装备等的性能测试，在一次试验中往往就需要同时覆盖高低信号测试要求，利用多个水听器测试将增加试验的复杂程度，而在海上试验时，潮汐、风浪和水流等因素将使试验受到更大阻碍。因此，迫切需要设计一种动态范围可调、抗干扰能力强的测量水听器，以满足试验需求。

技术实现思路
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[0003]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种大动态范围测量水听器设计方法，该方法兼顾低灵敏度水听器的高测量上限能力和高灵敏度水听器的低测量下限能力，使得同一水听器能具备更大的动态范围，为水声计量测试提供简便的方法。
[0004]本专利技术的技术解决方案是，提供一种大动态范围测量水听器设计方法,包括敏感元件、前置放大器模块，
[0005]所述敏感元件后端与所述前置放大器模块连接，所述前置放大器模块内含有两条输出通路，其中一条通路为直通，另一条通路包含前置放大器，所述前置放大器模块还含有电路切换元件，所述电路切换元件控制两路开关，通过对所述电路切换元件的通断电，来实现两条输出通路的选择，从而实现对水听器动态范围的调节。
[0006]作为优选，所述电路切换元件与所述前置放大器并联设置，由同一外置电源进行供电。
[0007]作为优选，所述电路切换元件为继电器或电子开关，所述电路切换元件控制两组开关。
[0008]作为优选，所述电路切换元件在不通电时接通直通输出通路，通电后接通带前置放大器的输出通路。直通输出通路是指单导线形成的线路，而带前置放大器的输出通路是指导线上连接有放大器的线路。
[0009]作为优选，所述水听器由所述外置电源的供电来控制所述前置放大器模块的通断。
[0010]进一步的，所述前置放大器和所述电路切换元件分开设置于不同的电路板上，或
集成在同一电路板上。也就是说，两个器件可以分开设置在不同电路板上，也可以合成一块电路板。
[0011]采用以上方案后与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0012]本专利技术针对大动态范围信号的计量测试问题，提供了一种大动态范围测量水听器设计方法，通过外置电源的通断控制，来实现水听器灵敏度的调节，将低灵敏度水听器的高测量上限能力和高灵敏度水听器的低测量下限能力进行融合，可以满足不同量级水声信号的计量测试需求。在保证测试精度要求下，具有成本低廉，现场实施简单的优点。采用此种设计的水听器，适用于在实验室或湖海开展诸如水下爆炸声源、海洋打桩水下噪声等的测量工作。
附图说明：
[0013]图1为本专利技术的一种大动态范围测量水听器设计结构示意图。
具体实施方式：
[0014]下面结合附图就具体实施方式对本专利技术作进一步说明：
[0015]如图1所示，为提高水听器的动态范围，满足对不同量级水声信号的计量测试需求，提供一种大动态范围测量水听器设计方法,包括敏感元件1、前置放大器模块，其中，
[0016]敏感元件1后端与前置放大器模块连接，前置放大器模块内含有两条输出通路，其中一条通路为直通，另一条通路包含前置放大器3，前置放大器模块还含有电路切换元件2，电路切换元件2控制两路开关，通过对电路切换元件的通断电，来实现两条输出通路的选择，从而实现对水听器动态范围的调节。
[0017]也就是说，前置放大器模块设置两个输出通路，一路为导线直通，另一路含前置放大器。电路切换元件2在不通电时，敏感元件1输出端与直通输出通路的导线接通后直接输出，通电后，敏感元件输出端在开关的作用下与前置放大器3所在一路输出通路接触，实现放大输出。
[0018]进一步的，水听器输出通路的选择由电路切换元件2控制，单个电路切换元件2同时控制两路开关，电路切换元件2在不通电时，开关与直通一路输出通路两端接触，通电后，开关切换到与前置放大器3所在一路输出通路接触。本实施例中，电路切换元件为继电器。
[0019]进一步的，电路切换元件2与放大器模块由同一外置电源进行供电。前置放大器3和电路切换元件2集成在同一电路板上。
[0020]另外，在进行弱信号测试时，对水听器前置放大器进行供电，敏感元件生成的电信号经放大器模块放大后再输出，进行强信号测试时，不对前置放大器进行供电，敏感元件生成的电信号经直通输出通路直接输出。
[0021]本专利技术通过将继电器与固定增益的水听器的前置放大器模块相结合，利用外置电源的通断实现水听器灵敏度的调整，降低了水听器的可测量低限域，进而提高水听器的动态范围，满足对不同量级水声信号的计量测试需求，采用此种前置放大器设计的水听器，适用于在实验室或湖海环境下开展诸如水下爆炸声源、海洋打桩水下噪声、高量值信号等的测量工作。
[0022]以上仅就本专利技术较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。凡
是利用本专利技术说明书所做的等效结构或等效流程变换，均包括在本专利技术的专利保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大动态范围测量水听器设计方法,其特征在于：包括敏感元件和前置放大器模块，所述敏感元件后端与所述前置放大器模块连接，所述前置放大器模块内含有两条输出通路，其中一条通路为直通，另一条通路包含前置放大器，所述前置放大器模块还含有电路切换元件，所述电路切换元件控制两路开关，通过对所述电路切换元件的通断电，来实现两条输出通路的选择，从而实现对水听器动态范围的调节。2.根据权利要求1所述的大动态范围测量水听器设计方法，其特征在于：所述电路切换元件与所述前置放大器并联设置，由同一外置电源进行供电。3.根据权利要求1所述的大动态范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉财，林亚国，刘森，费腾，梁丽辉，冯志维，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：