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《次聲及CSH_1型電容式次聲接收器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2007年第5期儀表技術·3·次聲及CSH-1型電容式次聲接收器汪建宇,佘少玲(番禺職業(yè)技術學院,廣東番禺511483)摘要:在介紹次聲有關概念的基礎上,分析了次聲接收器的構成原理,著重概述了根據該原理設計制造的CSH-1型電容式次聲接收器。關鍵詞:次聲;次聲接收器;調幅;零點漂移中圖分類號:TM930文獻標識碼:B文章編號:1006-2394(2007)05-0003-02InfrasonicandCSH-1CapacitancesInfrasonicReceiverWANGJian2yu,SHEShao2ling(PanyuPolytechnic,Pan
2、yu511483,China)Abstract:Onthebasisoftheintroductionofinfrasonicconception,thispaperanalysesconstitutionprincipleofin2frasonicreceiver,andemphaticallysummarizesCSH21capacitancesinfrasonicreceiverdesignedandmadeinthelightofthisprinciple.Keywords:infrasonic;infrasonicreceiver;amplitud
3、emodulation;zerodrift體積小、輸出信號強等優(yōu)點的電容式傳聲器。如圖11前言所示,電容式傳聲器主要由前腔聲阻R1、前腔聲順C1、次聲是頻率低于可聽聲頻率范圍的聲波,它的頻帶膜片的支撐環(huán)、膜片聲順CS、極板、后腔聲順C2、均率范圍大致為1/10000Hz～20Hz,人耳是聽不見的。壓管聲阻R2、絕緣板、電纜插座及外殼等組成。等效次聲在大氣中傳播時,由于其頻率很低,所以大氣對次電路圖如圖2所示。圖中P表示聲壓信號、Q表示在聲波的吸收系數很小(吸收系數與頻率的二次方成正聲壓作用下膜片的體積位移。在圖1中,前腔聲阻R1比),因此能傳播很遠的距離。和
4、前腔聲順C1構成低通濾波器,用來決定儀器的高頻截止頻率,且前腔聲阻R1只是在校準時用來與活塞發(fā)2接收原理聲器進行連接。當后腔體積和膜片張力固定時,低頻次聲波在大氣中傳播會引起空氣的擾動,引起空特性主要由均壓管聲阻R2決定。在不考慮前腔聲阻氣的壓力、密度及空氣質點的微小位移。知道這些微R1與前腔聲順C1的情況下,由圖2等效電路圖中可小的變化,就可獲得次聲波的許多參量。次聲接收器以算出,用膜片體積位移Q表示的靈敏度SQ為:就是測量感應這些變化,獲得次聲參量的儀器,最常用的是微氣壓計。微氣壓計是靠外界空氣壓力變化引起腔體內外壓力不平衡而導致膜片變形,來測量次聲波的
5、。由于次聲波的聲壓太小,只有幾十到幾百Pa的數量級,引起膜片變形太小,因此,不能利用機械的位移直接繪圖的方法得到次聲波形,而必須把這種機械的位移轉化為電信號,來分析次聲的各個物理特性。把機械能轉化為電能,根據其換能方式的不同,可以分為圖1電容傳聲器示意圖動圈式、動鐵式、電容式、變電感式、電阻式等。φjQωC2CSR2eCSH-1型電容式次聲接收器采用的是具有靈敏度高、SQ==222"-(1)P[1+ωR2(C2+CS)]收稿日期:2006-11作者簡介:汪建宇(1963—),男,碩士,副教授,主要從事儀器儀表,計算機應用的研究開發(fā)和教學工作?！?·儀表技術2
6、007年第5期量。因此,必須配以恰當的電容量變化的測量電路來測量其電容量的慢變化。在電容式次聲接收器中,是采用調幅原理測量電容量的慢變化。其方法是把電容傳聲器作為電容電橋的一臂,當輸入一等幅高頻電壓時,輔出端即可得到受電容變化調制的調幅波,調幅波圖2等效電路圖經電壓放大后送入解調器,就可得到低頻電信號。電式中φ是相角,且具有下述的關系式:容電橋調幅電路如圖4所示。φ=arctan1/ωR2(C2+CS)(2)在高頻時,式(1)可簡化為:SQ=C2CS/(C2+CS)(3)此時,相角φ=0,低頻截止周期TN為:TN=2πR2(C2+CS)=2πτ(4)式中τ=
7、R2(C2+CS)是儀器的時間常數。由式(3)可以看出,儀器的靈敏度取決于后腔聲圖4電容電橋調幅原理圖順C2與膜片聲順CS,而其后腔的空腔聲順C2在容積根據圖4,可以寫出各參量的關系式:一定時是不變的,所以膜片聲順CS是決定性的因素。U1(ΔC/C0)圓形膜片聲順與膜片的直徑、材料、面密度、厚度和張U0=·(6)22+(ΔC/C0)力有關,在直徑、材料、面密度和厚度固定的條件下,為式中U1———高頻信號源電壓;U0———輸出端電壓;使同一批儀器有相同的靈敏度,只需要調整每一只膜C0———電容傳聲器的靜態(tài)電容量;ΔC———由聲壓信號片的張力,使其第一共振頻率f
8、01一致就可以了。與此作用引起C0的變化量。從式(6
