黑鯛阿丁

魚探機的工作原理是經由探頭(傳感器Transducer)向海底發出連續的錐狀聲波訊號，當此聲波觸及水下物件如海底、組織、或魚群時，其產生的回波傳回傳感器，傳感器再將此訊號經過處理運算後，即可在魚探機的液晶顯示幕上顯示出海面下的回波狀態。

圖一 魚探機-探頭的外觀

圖二 裝置於船底的探頭其工作圖示〈圖片來源：A comparison of two ships and fish reaction to the noise produced by each〉.

圖三 探頭聲波的發射與折回〈圖片來源： SONAR SOUND NAVIGATION AND RANGING ECHO LOCATION〉
如何使用魚探機的探頭？
通常三合一魚探器上都可以切換50K周波與200K周波，或是雙頻同時使用的魚探機；雙頻探頭指的是兩種聲波頻率50K Hz與200K Hz。通常船長或漁民簡稱50K周波與200K周波。
1名詞介紹：
〈1〉Hz 〈Hertz赫茲〉：是每秒聲波振動的次數的量度單位。定義為每秒的周期數目，頻率越高，聲音的音調則越高。人耳可以聽到的聲音頻率範圍在20到20000赫茲之間。
〈2〉探頭：放在水中的探頭，就是所謂的聲納(sonar) 是“sound navigation and ranging”的縮寫與簡稱。
2.探頭掃到海底範圍的直徑長度〈圖文來源：蔡建宏先生部落格http://tw.myblog.yahoo.com/kerl-tsai/article?mid=229〉
依據不同廠牌所設定的角度為依據。同通常50K周波所打出去的角度是35-45度，200K周波的聲波角度是12-15度，以下以50K周波角度是45度，200K周波角度是15度來做說明。
以水深30公尺為例：
50K周波→ 2X30X3.14X45/360=23.55公尺
200K周波→ 2X30X3.14X15/360=7.85公尺

圖四 50K周波 探頭掃到海底範圍的直徑長度  
                                                      
圖五 200K周波探頭掃到海底範圍的直徑長度
如此可以得知： 50K周波的波束角度大，範圍大而不精確；200K周波的波束角度小，範圍小而精確。 當50K周波的波束掃到魚群，有可能只是魚群在船四周的範圍，而不見得是船底正下方，若是200K周波的波束也同時掃到魚群，則可以判斷船底正下方有魚群。 這同時也應用在找瀨頭的方法，若只是要找海底礁石區的標點，可以先用50K周波找到瀨區，再用200K周波確認瀨頭位置，然後用GPS定位精確的座標。
  50K周波與200K周波其他的特性： 50K周波每分鐘發射89次，200K周波每分鐘發射180次。
200K周波的頻率高但波長較短穿透力弱，可以打到的海底深度限制是200公尺，而50K周波的頻率低但波長較長穿透力強可以打到較深的海底。 若要魚探機再打更深的海底，這與魚探機探頭與主機發射的功率有關，先不再此詳述。
3.魚探機周波數〈頻率〉的選擇與使用
〈1〉50K Hz
a頻率值較低，水中衰減較小，測深距離遠，使用在深水區域。
b.波長短，小型魚類反應困難。
c.超音波發射角度寬廣，海底起伏反映平滑，無法分辨細膩的起伏。
d.航行時易受氣泡影響，造成超音波擴散，高速航行無法使用。
〈2〉200K Hz
a頻率值較高，水中衰減較大，測深距離短，使用在淺水區域。
b.波長短，小型魚群反應細膩。
c.超音波發射角度狹小，海底起伏反映鮮明，容易探測魚礁、沉船......等。
d.航行時不易受氣泡影響，高速航行可以使用。
4.廣角傳感器〈探頭〉與窄角傳感器之選用〈圖文來源：http://www.ydcrider.com/garmin/FISHFIND240/Transducer.html〉
探頭〈傳感器〉相當於魚探機的耳目，選擇適當的傳感器以及正確的安裝位置，有助於正確獲得水面下的資訊。前面提過傳感器的原理是將一連串的錐狀聲波向海底發射，所以角度越大，其涵蓋的範圍就越廣，因此根據不同的水深就應搭配不同發射角度的傳感器，以達到最佳的回波效果。
廣角傳感器最適用於較淺的海域，它提供寬廣的偵測面積，但是缺點是海床的解析度向對較差，在較深的水域容易形成死角，而無法判別藏匿於該深度的魚群。相對的，窄角傳感器就比較適用於深水海域，他的涵蓋範圍較小(在同一深度與廣角傳感器作比較)，所以在深水處可以獲得較佳的解析度，同時死角也相對的減少了。
廣角傳感器最適用於較淺的海域，它提供寬廣的偵測面積，但是缺點是海床的解析度向對較差，在較深的水域容易形成死角，而無法判別藏匿於該深度的魚群。相對的，窄角傳感器就比較適用於深水海域，他的涵蓋範圍較小(在同一深度與廣角傳感器作比較)，所以在深水處可以獲得較佳的解析度，同時死角也相對的減少了。

圖六 廣角與窄角傳感器的涵蓋範圍

台南人

大師：經常拜讀您的大作，受益匪淺，真是無限感激。
本篇提到探測範圍："50K周波→ 2X30X3.14X45/360=23.55公尺"大約是粗略的估計，比較適合小角度與淺水區的估計，我覺得應該是"TAN(22.5度)*30*2=24.85公尺"，不過在水下30米處，1米的誤差是可被忽略的，唯獨在水庫朗大頭時可能會稍有影響。個人淺見。

黑鯛阿丁

回復 2# 台南人
非常感謝您的心得及回覆。

林象

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