센서와 탐지기
수중 음파 탐지기 음파를 이용하여 물체를 감지하는 장치를 소나(수중 음파 탐지기)라고 한다. 소나는 빛이나 다른 파동보다 수중에서 훨씬 더 멀리 전송되기 때문에 주로 수중에서 사용된다. 선박에 설치된 소나는 수심 측정, 물고기 떼 찾기, 난파선 찾기 등에 사용된다. 변환기는 펄스 음파를 보내 물체에 부딪쳤다가 되돌아오는 에코를 포착합니다. 물체까지의 거리는 소리가 되돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하여 계산된다. 에코를 발사한 후 에코가 돌아오는 데 1초가 걸린다면 물체까지의 거리는 750미터입니다. 반환된 에코는 전기 신호로 변환되어 디스플레이 화면으로 전송됩니다. 각각의 에코는 거리를 나타내는 빛의 점으로 화면에 표시되며, 이를 분석하여 배 밑바닥의 지형이나 어군이 있는 위치를 알아냅니다. 변환기는 하나의 신호를 다른 신호로 변환하는 장치이다. 수중 소나의 경우 선체에 설치된 변환기가 전기 펄스를 음파 펄스로 변환하고 에코가 반환되면 다시 전기 신호로 변환합니다. 즉, 스피커와 마이크를 페어링하는 것과 같은 장치입니다. 음파탐지기로 스캔이 가능하고 음파 빔을 비스듬히 보내 해저를 스캔하고 에코의 세기를 컴퓨터로 처리하면 의미하지만 모습을 이미지화할 수 있습니다. 앞으로는 옆으로 스캔할 수 있다.
초음파 진단 장치
소나의 원리는 초음파 진단 장치라는 기계에 적용되고 있다. 이 기계를 사용하면 아직 엄마의 배 속에 있는 아기를 볼 수 있다. 진단기에 나오는 맥박 모양의 음파가 자궁을 스캔한다. 반환된 에코를 컴퓨터에서 처리하면 산모의 배와 아기의 모습을 볼 수가 있다. 초음파 진단 장치에서 방출되는 초음파를 사용하는 것은 의사나 산모, 아기에게 소음을 피하기 위함이 아니라 파장이 짧을수록 컴퓨터로 만든 영상이 더 뚜렷하기 때문이다. 초음파의 과정을 살펴보면, 첫 번째 진단 장치는 막대에서 초음파를 방출합니다. 음파는 자궁벽에서, 아기에게서 돌아온다. 음파가 반환되면 진단 장치는 이를 잔류 신호로 변환하여 컴퓨터로 보내며 다른 깊이에서 반환된 음파를 화면에 빛의 점으로 표시한다. 초음파 빔을 수평으로 계속 스캔하면 빛의 점이 점차 증가하며 이미지가 된다.
레이더(무선 탐지기)
오늘날 하늘의 교통은 지상만큼이나 복잡하다. 비행기를 안내하는 특별한 레이더가 없었다면 나는 비행기로 편안하게 여행할 수 없었을 것이다. 항공 교통 관제사는 레이더를 사용하여 비행기를 찾고 비행기와 조종사와 무선으로 통신하여 이착륙 및 안전한 경로 선택을 돕습니다. 레이더 스크린 전파를 이용한 탐지기입니다. 레이더 기반 안테나에서 전송되는 무선 신호에 사용되는 전파보다 주파수가 훨씬 높다. 항공기 동체에 반사된 무선 신호는 안테나로 되돌아와 전기 신호로 변환이 된다. 전기 신호는 비행기의 위치를 나타내기 위해 화면에 전송됩니다. 안테나는 회전이 가능하며 모든 방향의 모든 평면을 감지합니다. 300Km를 날아가는 비행기도 100분의 1초 만에 신호를 보낼 수 있어 레이더 스테이션이 넓은 하늘을 한 번에 모니터링할 수 있다. 1차 레이더의 안테나가 회전하면서 레이더 신호를 사방으로 반사하고 비행기에서 반사되어 되돌아오는 신호를 수신한다. 신호가 돌아오는 데 걸리는 시간은 안테나와 비행기 사이의 거리에 따라 다르다. 즉, 이 장치는 비행기의 방향과 거리를 알 수 있다. 보조 레이더의 안테나는 비행기에 장착된 트랜스폰더에 신호를 보냅니다. 이에 대한 응답으로 트랜스폰더는 항공기 정체 외 현재 고도를 나타내는 신호를 다시 보냅니다. 레이더 고도계는 반사된 신호가 돌아올 때까지의 시간을 측정하여 레이더 신호를 발사하여 지상이나 해수면의 높이를 결정한다. 항공기 전면에 설치된 레이더 안테나는 항공기 전면의 구름 방울에서 반사된 신호를 분석해 비행경로의 기상 조건을 파악한다.
레이더 디스플레이
레이더 표시 장치의 화면에는 레이더 기지를 담당하는 감시 구역의 지도가 표시된다. 주 레이더의 안테나가 회전하여 깊은 신호를 발사하고 신호가 비행기로 다시 반사되면 비행기의 위치가 화면에 빛나는 점으로 표시된다. 이 위치 외에도 컴퓨터는 보조 레이더를 통해 수신한 정보도 표시한다. 이 정보는 비행기의 고유 번호, 목적지 및 현재 고도이다. 이를 통해 항공 교통 관제사는 필요한 모든 정보를 알 수 있다.
레이더식 속도계
달리는 차에 레이더 신호를 쏘아 차의 속도를 측정할 수 있다. 차가 접근하면 리턴 신호의 주파수가 증가하고 멀어지면 주파수가 감소하는데 속도 때문에 주파수가 변경된다. 레이더형 속도계는 이 주파수의 변화를 측정하여 자동차의 속도를 나타내는 장치이다. 주파수는 에너지 파동이 한 지점을 통과할 때 시간당 파동이다. 속도계는 접근하는 차가 마치 전파를 포착하듯 전진하기 때문에 반사된 신호의 주파수가 높아진다. 반사된 신호의 주파수는 한 파동이 부딪히고 멀어질 때 다음 파동이 부딪히는 데 더 많은 시간이 걸리기 때문에 감소한다.
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