九三式水中探信儀
本機は水晶の圧電気作用を利用する物で、送受波器より水中に発射した超音波の反響音を受振状態の送受波器で受振する事で物体の在否や性状、方向および距離を知ろうとするものだった。当初は艦内電源が直流の小艦艇用(一型)、交流の小艦艇用(三型)、潜水艦用(四型)の3つに区分されたが、後に送受波器を磁歪式とした五型が整備された。
発受振装置は発振器と呼ばれる高周波電力発生装置を主体にする発振系と、送受波器が受振した信号を増幅、検波して受聴器で聞取る受振系、発振・受振系と送受波器間の電路の接断を行う送受継電器を主体としていた。その作動原理は発振器のハートレー回路により発振・増幅した高周波電力を送受継電器を通じて送受波器に導き、内部の水晶板を振動させて水中に超音波を発し、目標からの反響音を再び送受波器で受振して受振器により4段増幅、ヘテロダイン検波して電気的に可聴音に変え、受聴器により聴知するというものだった。
送受波器は水晶の圧電気作用を利用して高周波電力を超音波に変えて水中に発射するとともに、反射してきた超音波を受振して再び高周波電流に変えるものであり「九三式送波器」と呼ばれる共振周波数17.5kHzの水晶式送受波器が採用された。
これは厚さ5mm、長さ40mm、幅20mmの水晶片140個を並べ、直径310mmの振動板で挟んだもので、衝撃に対して極めて弱いという欠点があった。そのため水上艦艇では爆雷攻撃前に送受波器を上昇させて艦内に収容し、昇降用の艦底開口部に設けた堰戸弁を閉じることにより爆雷攻撃時に送受波器内の水晶圧電体の破損や剥離などの事故を防止した。
本送受波器で使用されていた水晶原石はその全てをブラジルからの輸入に依存しており、戦争の進展に伴って1942年(昭和17年)には供給が途絶し、1943年(昭和18年)には国内手持ち品のみに頼る状況となって大幅に不足した。このため1944年(昭和19年)から送受波器をAF合金による磁歪式とした改良型が少数製造された。これは水晶式と比べて衝撃による破損や温度変化による能力の変化等がなく、音響出力も水晶式と比較して一桁増加するなどの利点があった。
当初は送受波器に整流覆(ソナードーム)が無く航走時の自艦発生雑音が大きいと言う欠点が指摘されたため、1944年(昭和19年)後半から、開戦後に鹵獲したASDICに附属していた物を参考にした固定式の鉄製整流覆が駆逐艦等に装備された。この結果それまでは12ノット以上では探知不能となっていたのが18ノットまで有効に活用できるようになり、航走中の探知能力が向上した。また、指向性が先鋭すぎて探知後の失探が多いという欠点も指摘されたので予め聴音機で方向を確かめた後に測距を行うように用法が工夫された。
操縦装置は送受波器の昇降・旋回を管制する装置であり、本器では艦底に油圧整動機による操縦装置が付属し水測室から遠隔操作された。その機能は旋回秒時が一分間に29回、昇降秒時10~14秒、開閉秒時10秒と言うもので、この装置は入渠することなく送受波器の換装ができるなどの長所がある一方で、昇降旋回装置の重量容積が極めて大きく、装備にあたって長期の入渠工事を必要とする欠点があった。