Son refere a fluctuations presyon ki pwopaje atravè yon mwayen (lè, likid, oswa lòt medya ki perceptib nan zòrèy imen an). Osilasyon / son presyon yo konvèti an siyal elektwonik pa tanpon an epi transmèt nan sèvo a. Sèvo a resevwa siyal sa yo epi idantifye diferan fòm son tankou mizik, lapawòl, ak bri ki baze sou karakteristik yo.
Yon mikwofòn travay menm jan ak tanpon an. Lè sa a, ou ka kolekte enfòmasyon sou karakteristik yo nan chemen pwopagasyon son a soti nan sous la son nan mikwofòn la lè w anrejistre ak analize siyal sa yo. Pou egzanp, nan bri, Vibration, ak tès brutality acoustic, enjenyè souvan vle redwi son vle, tankou sa yo ki afekte konfò pasaje yo pandan y ap kondwi. Bri ka son anlè oswa anba ranje frekans ki ka tande nan zòrèy imen an, oswa anplitid son nan yon frekans sonan. Mezi sa yo enpòtan anpil pou enjenyè konsepsyon ki bezwen diminye bri pou satisfè estanda emisyon oswa analize pèfòmans ak lavi ekipman yo.
Prensip k ap travay mikwofòn Lè w ap desine mikwofòn, gen plizyè opsyon ki disponib, men mikwofòn kondansateur polarize deyò, mikwofòn kondansateur elektrèt pre-polarize, ak mikwofòn piezoelektrik se mikwofòn mezi ki pi souvan itilize.
1. mikwofòn kondansateur
Yon mikwofòn kondansateur se yon kalite mikwofòn ki baze sou yon konsepsyon kondansateur. Yon mikwofòn kondansateur sèvi ak yon dyafram metal kòm youn substra nan yon kondansateur. Yon fèy metal adjasan a dyafram nan sèvi kòm lòt substra a. Lè jaden son an eksite dyafram nan, kapasite ant de substrats yo chanje ak nivo presyon son an. Aplike yon vòltaj DC ki estab nan substrats yo atravè yon rezistans segondè kenbe chaj sou substrats yo. Chanjman nan kapasite pwodui yon pwodiksyon AC pwopòsyonèl ak nivo presyon son an. Mikwofòn pre-polarize ka chaje kondansateur a lè l sèvi avèk yon vòltaj polarizasyon ekstèn oswa pwopriyete nannan materyèl la. Mikwofòn kondansateur polarize deyò mande pou yon vòltaj ekipman pou 200V. Mikwofòn pre-polarize yo mache ak yon preanplifikatè IEPE ki mande yon sous kouran konstan.
2. Piezoelectric Mikwofòn
Mikwofòn piezoelectric itilize yon estrikti kristal pou jenere yon vòltaj backplane. Anpil mikwofòn piezoelectric anplwaye menm mekanis kondisyone siyal kòm akseleromètr, ak kèk tou itilize kondisyone siyal IEPE pou bay vòltaj polarizasyon an. Malgre ke kalite Capteur sa a gen yon sansiblite ki ba, li dirab epi li ka mezire nivo presyon son anplitid ki wo -. Sepandan, nivo bri background sa a kalite mikwofòn anjeneral wo. Konsepsyon sa a apwopriye pou presyon chòk ak aplikasyon pou mezi presyon pete.
Ki jan yo chwazi bon mikwofòn la
Jaden repons
Lè w ap chwazi yon mikwofòn, yo dwe konsidere kalite jaden kote li opere. Mikwofòn yo klase nan twa kalite: jaden lib-, jaden presyon-, ak jaden difize-. Pandan ke mikwofòn sa yo opere menm jan an nan frekans ki ba, operasyon yo diferan anpil nan frekans segondè.
Mikwofòn gratis-tèren yo mezire presyon son ki emèt dirèkteman nan yon sèl sous son nan dyafram mikwofòn la. Detèktè sa yo mezire presyon son prezan anvan mikwofòn la antre nan jaden son an. Mikwofòn sa yo pi byen adapte pou zòn louvri san sifas difisil oswa sifas meditativ. Chanm anekoik oswa plis zòn ouvè yo ideyal pou mikwofòn jaden gratis-.
Presyon-mikwofòn jaden mezire presyon son an devan dyafram nan. Anplitid ak faz li yo se menm bagay la nan nenpòt ki pwen nan jaden an, ak longèdonn li yo relativman kout. Yo souvan jwenn nan espas ki fèmen oswa kavite. Egzanp aplikasyon detèktè presyon-jaden yo enkli tès presyon miray, tès presyon zèl, ak tès presyon nan estrikti entèn tankou tib, koloid, ak kavite.
Nan kèk ka, son pa soti nan yon sèl sous. Mikwofòn -difize jaden bay yon repons inifòm nan son ki rive ansanm nan diferan direksyon. Kalite mikwofòn sa yo apwopriye pou mezire son nan legliz oswa nan lòt anviwonman ki gen mi di, reflektif. Sepandan, pou pifò mikwofòn, jaden presyon ak repons jaden difizyon yo sanble, kidonk mikwofòn jaden presyon yo souvan itilize pou mezi jaden difizyon tou.
Ranje dinamik
Estanda prensipal la pou dekri son baze sou anplitid fluctuations presyon son. Anplitid presyon son ki pi ba ke zòrèy imen an ka wè se 20 pati pou chak milyon (20 μPa). Sèvi ak Pascals pou eksprime presyon son anjeneral twò piti ak difisil pou trete, kidonk desibèl (dB) yo souvan itilize kòm inite mezi. Rapò logaritmik sa a pi byen dekri repons zòrèy imen an nan vibrasyon presyon son.
Manifaktirè yo presize valè maksimòm desibèl ki baze sou konsepsyon mikwofòn la ak karakteristik fizik yo. Valè maksimòm desibèl la refere a nivo presyon son kote dyafram nan apwoche plak dèyè a, oswa lè distòsyon total Harmony (THD) rive nan yon valè espesifye (anjeneral 3% THD). Nan yon anviwònman aplikasyon bay, pwodiksyon maksimòm desibèl yon mikwofòn depann de vòltaj ki bay la ak sansiblite mikwofòn la. Anvan yo kalkile valè maksimòm pwodiksyon desibèl yon mikwofòn lè l sèvi avèk yon preamplifier espesifik ak vòltaj pik korespondan li yo, nou bezwen premye kalkile nivo maksimòm presyon son mikwofòn la ka kenbe tèt ak. Valè nivo presyon son (SPL) ka kalkile lè l sèvi avèk fòmil sa a:
P=Pa, kote vòltaj la se vòltaj pik preamplifier la.
Yon fwa yo detèmine SPL maksimòm nan vòltaj pik mikwofòn lan, SPL la ka konvèti an desibèl lè l sèvi avèk fòmil sa a:
Kote P se presyon ki eksprime an Paskal, epi P0 se SPL referans (yon konstan,=0.00002 Pa).
Fòmil sa a bay maksimòm valè SPL mezirab lè yo itilize mikwofòn la ak yon preamplifier espesifik. Pou detèmine nivo bri minimòm obligatwa oswa SPL, al gade nan estanda evalyasyon bri tèmik modil mikwofòn la. Spesifikasyon CTN bay valè SPL minimòm detektab, ki pi wo pase bri elektrik nannan mikwofòn la. Figi 6 montre nivo bri tipik lè yo itilize mikwofòn la ak yon preamplifier nan diferan frekans.
Lè w ap chwazi yon mikwofòn, li esansyèl pou asire ke valè presyon mezire a tonbe ant valè CTN mikwofòn lan ak valè maksimòm nominal desibèl li. An jeneral, pi piti dyamèt mikwofòn la, se pi wo limit siperyè valè desibèl la. Mikwofòn ki pi gwo dyamèt anjeneral gen pi ba valè CTN epi se poutèt sa yo souvan itilize pou mezi desibèl ki ba -.
Repons Frekans
Apre w fin detèmine kalite repons jaden mikwofòn ki nesesè yo ak ranje dinamik, al gade nan espesifikasyon mikwofòn pou detèmine ranje frekans ki ka itilize. Mikwofòn ki pi piti dyamèt anjeneral gen yon pi wo limit frekans anwo. Okontrè, mikwofòn ki pi gwo dyamèt yo gen pi gwo sansiblite epi yo pi byen adapte pou deteksyon ba-frekans.
Manifakti yo jeneralman mete tolerans frekans lan nan ± 2dB. Lè w konpare diferan mikwofòn, li esansyèl pou tcheke chenn frekans yo ak tolerans yo pou seri frekans espesifik yo. Si kondisyon aplikasyon yo pa wo, epi ogmante tolerans desibèl la nan limit akseptab, ka amelyore ranje frekans ki ka itilize nan mikwofòn la. Ou ka konfime ak manifakti a oswa al gade nan yon tab kalibrasyon mikwofòn pou detèmine seri frekans aktyèl ki ka itilize ki koresponn ak yon tolerans espesifik desibèl.
Kalite polarizasyon
Mikwofòn tradisyonèl ki polarize deyò ak nouvo mikwofòn pre-polarize yo apwopriye pou pifò aplikasyon yo, men gen diferans ki genyen ant de la. Mikwofòn polarize deyò yo pi apwopriye pou ranje tanperati 120 degre a 150 degre, kidonk yo rekòmande pou anviwònman tanperati ki wo -. Mikwofòn pre-polarize yo pi apwopriye pou anviwònman imid. Chanjman tanperati toudenkou ka lakòz sikui kout nan estrikti kondansateur entèn nan mikwofòn ekstèn polarize.
Paske mikwofòn polarize deyò mande pou yon vòltaj espesifik 200V, se sèlman 7-pin câbles ak konektè LEMO ka itilize nan konfigirasyon yo. Pi nouvo mikwofòn pre-polarize, ki mache ak yon sous aktyèl konstan 2-20mA, yo pi fasil yo sèvi ak ak Se poutèt sa pi popilè. Avèk konfigirasyon sa a, kab estanda ak kowaksyal ak konektè BNC oswa 10-32 ka itilize pou bay kouran ak siyal aparèy lekti a.
Ranje Tanperati
Sansiblite mikwofòn la diminye lè tanperati anbyen an rive nan tanperati maksimòm li espesifye. Nou bezwen konsidere tou de fonksyònman ak tanperati depo mikwofòn la. Operasyon oswa depo nan kondisyon ekstrèm ka gen yon enpak negatif sou mikwofòn la epi ogmante kondisyon kalibrasyon yo. Nan pifò ka yo, preanplifikatè sistèm lan se faktè limite pou ranje tanperati opere. Malgre ke yon tanperati ki wo nan 120 degre pa afekte sansiblite nan pifò mikwofòn, preamplifier ki nesesè yo limite a sa sèlman operasyon nan anviwònman ant 60 degre ak 80 degre.
Mikwofòn siyal kondisyone
Lè w ap prepare pou mezire yon mikwofòn lè l sèvi avèk ekipman DAQ, konsidere pwen sa yo pou asire ke tout kondisyon kondisyone siyal ou yo satisfè:
Anplifikasyon pou amelyore presizyon mezi ak rapò siyal-a-bri
Eksitasyon aktyèl pou pouvwa preamplifier detèktè IEPE a
AC couplage pou elimine DC patipri, amelyore rezolisyon, ak totalman itilize tout ranje aparèy D' a
Filtrage pou elimine bri ekstèn ki gen gwo -frekans
Bon baz pou elimine bri ki te pwodwi pa kouran ant potansyèl tè diferan
Ranje dinamik pou mezire ranje anplitid konplè mikwofòn la
