隨著電子技術和計算技術的發展，人們隻要把待測的量（非電量）轉換成與它們成正比的電量，就有辦法處理了。處理這些轉換出來的電量的模式是統一的。
把待測量轉換成電量的儀器叫傳感器，或者叫換能器，它能夠把各種量的變化變成電壓大小、電流大小或頻率高低的變化。傳感器是一個很興旺的家族，有多少要素就得研究多少種傳感器去對付它。
向海豚學習
海豚是一種惹人喜愛的海洋哺乳動物，很願意和人交往，在海裏從不傷害人，相反還能幫人驅趕噬人的鯊魚，難怪有人把海豚看成是鎮海蛟。海豚喜歡成群結隊地在海麵附近跳躍著向前遊動，看到有船開過就遊過來與船比賽，非超過不可。海豚又是海洋動物園裏的明星，會表演很多雜技動作。海豚是除了人以外最聰明的動物，腦子的容量和人差不多，比猩猩大得多。人可以向海豚學習的地方很多。遊泳運動中的蝶泳就是模仿海豚躍出水麵的姿勢。更值得仿效的是海豚有在海水中靠聲音探測目標、尋找食物、導航定位和進行聯係的本領。人們以海豚為師，研製出了利用水下聲波探測水中目標的儀器——聲呐。
原來聲波有個很可貴的性質，它在海水中衰減慢，能向遠方傳播。我們知道電磁波和光波是在大氣和真空中傳播信息的主要媒介，可是海水對它們吸收得太厲害了，傳不出幾十米就消耗完了。然而海水對聲波卻網開一麵，吸收得不那麼厲害。在海水溫度均勻的正常條件下，幾十千赫頻率的聲波能夠傳到幾海裏到幾十海裏遠（1海裏＝1.83千米），如果用更低頻率的聲波，還能傳得更遠。空氣中平均聲速為330米br秒，海水中的聲速要高得多，達到1500米br秒。這隻是個平均值。如果海水溫度升高、鹽度增加、深度增加時，還會使聲速提高。在這三個要素中，聲速對海水溫度的變化最敏感，而海水鹽度的變化本來就不大。溫度從海麵到海底的變化對於聲學是非常重要的，它決定了聲波傳播的距離。因為溫度、鹽度和深度這三個要素的重要性特別大，所以專門研製了精確地自動測量它們的儀器，簡稱為CTD。在存在溫躍層的深海大洋，溫躍層也是聲速最低層，由於聲速的差異，在溫躍層附近形成一個聲道。如果在聲道裏發出聲波，它就會沿著聲道傳播而不會散開。低頻信號在聲道裏竟能傳播到幾千千米開外。利用這個特性，可以通過聲道讓聲波載著信息傳到幾千千米以外。海洋學家利用這個奇妙的現象，在大洋深處以相隔幾千千米的距離布設換能器，收聽從一個聲源發出的聲，像用X光分層透視人體一樣，也能透視大洋裏的溫度變化、海流情況等。
聲呐有很多用途，最早用於軍事上，探測水下潛艇和水深，引導潛艇在水下航行。現在聲呐的主要用途之一還是服務於海軍。
隨著電子技術和計算技術的發展，人們隻要把待測的量（非電量）轉換成與它們成正比的電量，就有辦法處理了。處理這些轉換出來的電量的模式是統一的。
把待測量轉換成電量的儀器叫傳感器，或者叫換能器，它能夠把各種量的變化變成電壓大小、電流大小或頻率高低的變化。傳感器是一個很興旺的家族，有多少要素就得研究多少種傳感器去對付它。
向海豚學習
海豚是一種惹人喜愛的海洋哺乳動物，很願意和人交往，在海裏從不傷害人，相反還能幫人驅趕噬人的鯊魚，難怪有人把海豚看成是鎮海蛟。海豚喜歡成群結隊地在海麵附近跳躍著向前遊動，看到有船開過就遊過來與船比賽，非超過不可。海豚又是海洋動物園裏的明星，會表演很多雜技動作。海豚是除了人以外最聰明的動物，腦子的容量和人差不多，比猩猩大得多。人可以向海豚學習的地方很多。遊泳運動中的蝶泳就是模仿海豚躍出水麵的姿勢。更值得仿效的是海豚有在海水中靠聲音探測目標、尋找食物、導航定位和進行聯係的本領。人們以海豚為師，研製出了利用水下聲波探測水中目標的儀器——聲呐。
原來聲波有個很可貴的性質，它在海水中衰減慢，能向遠方傳播。我們知道電磁波和光波是在大氣和真空中傳播信息的主要媒介，可是海水對它們吸收得太厲害了，傳不出幾十米就消耗完了。然而海水對聲波卻網開一麵，吸收得不那麼厲害。在海水溫度均勻的正常條件下，幾十千赫頻率的聲波能夠傳到幾海裏到幾十海裏遠（1海裏＝1.83千米），如果用更低頻率的聲波，還能傳得更遠。空氣中平均聲速為330米br秒，海水中的聲速要高得多，達到1500米br秒。這隻是個平均值。如果海水溫度升高、鹽度增加、深度增加時，還會使聲速提高。在這三個要素中，聲速對海水溫度的變化最敏感，而海水鹽度的變化本來就不大。溫度從海麵到海底的變化對於聲學是非常重要的，它決定了聲波傳播的距離。因為溫度、鹽度和深度這三個要素的重要性特別大，所以專門研製了精確地自動測量它們的儀器，簡稱為CTD。在存在溫躍層的深海大洋，溫躍層也是聲速最低層，由於聲速的差異，在溫躍層附近形成一個聲道。如果在聲道裏發出聲波，它就會沿著聲道傳播而不會散開。低頻信號在聲道裏竟能傳播到幾千千米開外。利用這個特性，可以通過聲道讓聲波載著信息傳到幾千千米以外。海洋學家利用這個奇妙的現象，在大洋深處以相隔幾千千米的距離布設換能器，收聽從一個聲源發出的聲，像用X光分層透視人體一樣，也能透視大洋裏的溫度變化、海流情況等。
聲呐有很多用途，最早用於軍事上，探測水下潛艇和水深，引導潛艇在水下航行。現在聲呐的主要用途之一還是服務於海軍。
聲呐有主動式和被動式兩種。主動式聲呐由換能器發出聲波，在海中遇到目標，發生散射或者反射，目標的回波回到換能器接收。目標可能是集中的，也可能是分散的。根據聲波從聲源到目標來回的時間乘以聲速就能得到距離是多少。被動式聲呐本身不發射聲波，隻是用接收換能器聽取海中某個能發出聲音的目標發出的聲波，判斷目標的方向和距離。原理就是這麼簡單。實際上要達到良好的使用效果還有很多問題需要解決。為了達到一定的指標，發射的聲信號需要足夠強，一般都發射短促的聲脈衝，聲信號還可能相當複雜。用一個換能器也許不夠好，為提高性能，還得用很多個換能器布成陣。用壓電陶瓷換能器發不出非常強的低頻聲，這時要用炸藥、氣槍等爆炸聲源來產生所需要的聲波。