一、概述
国产VHS-90型三维同振球形矢量水听器，是一种声压梯度敏感的水听器，可以分辨出同一声轴上不同方向的入射声波。VHS90型矢量水听器工作频率范围是20Hz～2000Hz，采用内置调理电路的压电加速度传感器为核心设计，传感器产生的电量是很小，产生的电信号容易受到噪声干扰，因此，需要对信号进行放大和调理。调理电路中集成了高灵敏的电子器件，使其尽量靠近敏感元件以保证更好的抗噪性能，并且更容易满足封装密封工艺要求。
VHS90型三维同振矢量水听器包含三个相互正交的矢量通道(X、Y、Z)和一个全向的声压通道（P），矢量通道每个方向采用了一只上述的加速度传感器，安装在一个公共的基座上，内部结构示意图如图1所示。
图1 三维矢量水听器结构简图
与普通的加速度计不同，VHS90型三维同振矢量水听器内部的加速度传感器是专门定制的，体积小，重量轻，灵敏度高。定制的信号调理电路为幻象供电，即电源和信号共用一根芯线，每个矢量通道仅使用两芯电缆，降低了电缆的芯数。调理电路具有很强的带负载能力，可以将输出电缆延长几十米，电路仍然能正常工作，并且水听器灵敏度没有任何变化。
VHS90型三维同振矢量水听器的结构是用高分子材料，内部填充玻璃微珠，借助的模具灌封成球体，球体的平均密度介于1.05～1.2g/cm3之间。
VHS90型三维同振矢量水听器使用了专门定制的柔性7芯屏蔽电缆，表1是矢量水听器的输出引线的定义表。
表1 VHS90型矢量水听器接线定义
序号 | 导线颜色 | 定义 | 备注 |
1 | 黄 | CHX+ | |
2 | 绿 | CHY+ | |
3 | 兰 | CHZ+ | |
4 | 红 | +24V电源 | |
5 | 褐 | 声压输出 | |
6 | 黑 | 声压地线 | 内部与7联通 |
7 | 紫 | 矢量地线 | 内部与6联通 |
二、使用
VHS90型三维同振矢量水听器设置有六个相互正交的固定环，用于安装弹性悬挂，固定环代表的方向为矢量通道*值的方向。
工作时，首先需要使用中性洗涤剂将水听器表面清洗干净，然后用橡胶绳将矢量水听器悬挂在刚性支架上，保持矢量水听器呈自由状态。悬挂用的弹性橡胶绳是矢量水听器的重要组成部分，它的刚度及悬挂方法对矢量水听器的整体性能有重要影响。在固定时，将弹性橡胶绳穿过固定环，然后牢固安装在刚性支架上，如图2所示。
图2 矢量水听器固定示意图
三、技术规格
VHS90型三维同振矢量水听器的主要技术指标如下（测试频率f=1kHz）：
矢量通道：自由场电压灵敏度（ref:1V/μPa）：≥-180.0dB；
指向性分辨力：≥30.0dB；
*值不均匀性：≤1.0dB
声压通道：自由场电压灵敏度（ref:1V/μPa）：≥-186.0dB；
水平全向，起伏≤1.0dB
四、注意事项
1.严禁拉拽输出电缆取、放矢量水听器，拉扯电缆会导致矢量水听器的损坏；
2.使用前需要清洗矢量水听器表面，可以用洗洁精等中性洗涤剂进行清洗；
3.建议使用柔软橡胶绳或橡胶O型密封圈作为弹性悬挂绳，使用前需要对O型密封圈进行检查，要求大小相同，弹性良好，表面无皲裂，在固定矢量水听器时，尽量保证各个方向的橡胶绳长度相等，拉力均匀；
4.矢量水听器是有方向的，使用时需要将*方向对准入射声波的声轴；
5.使用完毕后，尽快将矢量水听器从水中取出，擦干后放在包装箱内保存。
