2023.01.30原理：當壓電材料上的壓力(聲擾動)發生變化時，壓電材料內部的電荷分布就會成比例地發生變化并且會以電壓信號的形式體現出來，因此可通過壓電元件表面上的電極提取這些電荷，經電壓放大器或電荷放大器放大后，由信號處理示波器顯示出能反映聲波波形的圖像,這樣就以很直接的方法完成了超聲聲場中聲壓的測量。
要求：針式水聽器由于直徑很小因而可檢測測量點的聲壓，實際上是針式水聽器直徑尺寸范圍的平均聲壓；原則上針式水聽器的直徑越小越好，至少小于聲場的1個波長，如15MHz的聲場，則針式水聽器的直徑要小于0.1mm。針式水聽器是測量聲場和聲壓的首選換能器（一級標準測量工具），適合連續波和脈沖波的測量。針式水聽器針尖上有一層通常為幾個微米厚的PVDF薄膜，現在可以做到9－28μm的膜厚，這層薄膜就相當于一個高靈敏度的壓電換能器，能將接收到的聲壓信號轉換為相應的電壓信號，目前英國PA公司可做到40μm－4mm，在20K－35MHz頻率范圍針式水聽器具有平坦的測量特性。
針式水聽器及其原理圖如下所示：
事項：由于水聽器針尖的聚偏氟乙烯薄膜非常脆弱，因此使用針式水聽器時注意不能用手或任何其他物體碰水聽器針尖。清洗水聽器時，用蒸餾水輕輕沖洗，特殊情況下可以用新鮮檸檬汁處理。
優點：水聽器體積非常小，不會對測試聲場造成大的干擾，同時靈敏度高，使用方便，價格也相對便宜。
介紹：通常針式水聽器使用時需要配以水浸式前置放大器，DC耦合器以及水聽器輔助放大器。它們分別介紹如下：
前置放大器（SubmersiblePreamplifier）的作用是放大水聽器接收到的聲信號。
直流耦合（DCCoupler）的作用是提供直流電壓，驅動前置放大器；以及作為前置放大器和測量系統之間的聲信號耦合器。
由于水聽器的輸出信號一般非常微弱，因此在將其輸入采集和顯示系統前，通常還需要經過一個水聽器輔助放大器，進一步放大水聽器接收到的聲信號。
使用：PVDF針式水聽器測試系統如圖所示。用示波器(或高速數據采集卡)作為信號的顯示器和采集器，可以得到聲場中單點的聲壓波形，對于連續波無需同步信號檢測，而對脈沖波要用同步觸發檢測。
如果將水聽器夾持在3維機械運動（如UMS3）裝置上可以重構出換能器的3維的聲場。其中若采用掃描系統移動水聽器進行掃描，就可以得到一個截面上的聲壓分布，再由一個個截面聲壓構成3維聲場分布。
使用了兩個放大器來放大水聽器的信號，浸入式前置放大器和水聽器輔助放大器，這是因為水聽器信號通常很微弱，需要進行兩級放大。
計算：水聽器直接輸出的信號是電壓信號，用靈敏度進行轉換后，就成為了對應的聲壓信號。得到電壓-時間波形后，可以計算聲強和聲功率。空間峰值脈沖平均強度ISPPA的計算公式如下所示：
其中為水的密度，為水中的聲速，為時變的聲壓波形，T為波形的周期，為所選波形的整周期數，為第一個滿幅值周期的延遲時間，t為時間。
總結：PVDF針式水聽器體積非常小，不會對測試聲場造成大的干擾，可以測量連續波和脈沖波聲壓，同時靈敏度高，使用方便；它的缺點是帶寬相對較窄，頻率響應較平坦，能夠測量的聲壓范圍有限。適用于測試低聲壓值的聲場。同時由于水聽器體積小，移動方便，可以得到聲場的截面圖和3維聲場分布，也可以應用于多種超聲換能器的測試，如相控陣換能器探頭等。
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