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《次声及CSH_1型电容式次声接收器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2007年第5期仪表技术·3·次声及CSH-1型电容式次声接收器汪建宇,佘少玲(番禺职业技术学院,广东番禺511483)摘要:在介绍次声有关概念的基础上,分析了次声接收器的构成原理,着重概述了根据该原理设计制造的CSH-1型电容式次声接收器。关键词:次声;次声接收器;调幅;零点漂移中图分类号:TM930文献标识码:B文章编号:1006-2394(2007)05-0003-02InfrasonicandCSH-1CapacitancesInfrasonicReceiverWANGJian2yu,SHEShao2ling(PanyuPolytechnic,Pan
2、yu511483,China)Abstract:Onthebasisoftheintroductionofinfrasonicconception,thispaperanalysesconstitutionprincipleofin2frasonicreceiver,andemphaticallysummarizesCSH21capacitancesinfrasonicreceiverdesignedandmadeinthelightofthisprinciple.Keywords:infrasonic;infrasonicreceiver;amplitud
3、emodulation;zerodrift体积小、输出信号强等优点的电容式传声器。如图11前言所示,电容式传声器主要由前腔声阻R1、前腔声顺C1、次声是频率低于可听声频率范围的声波,它的频带膜片的支撑环、膜片声顺CS、极板、后腔声顺C2、均率范围大致为1/10000Hz～20Hz,人耳是听不见的。压管声阻R2、绝缘板、电缆插座及外壳等组成。等效次声在大气中传播时,由于其频率很低,所以大气对次电路图如图2所示。图中P表示声压信号、Q表示在声波的吸收系数很小(吸收系数与频率的二次方成正声压作用下膜片的体积位移。在图1中,前腔声阻R1比),因此能传播很远的距离。和
4、前腔声顺C1构成低通滤波器,用来决定仪器的高频截止频率,且前腔声阻R1只是在校准时用来与活塞发2接收原理声器进行连接。当后腔体积和膜片张力固定时,低频次声波在大气中传播会引起空气的扰动,引起空特性主要由均压管声阻R2决定。在不考虑前腔声阻气的压力、密度及空气质点的微小位移。知道这些微R1与前腔声顺C1的情况下,由图2等效电路图中可小的变化,就可获得次声波的许多参量。次声接收器以算出,用膜片体积位移Q表示的灵敏度SQ为:就是测量感应这些变化,获得次声参量的仪器,最常用的是微气压计。微气压计是靠外界空气压力变化引起腔体内外压力不平衡而导致膜片变形,来测量次声波的
5、。由于次声波的声压太小,只有几十到几百Pa的数量级,引起膜片变形太小,因此,不能利用机械的位移直接绘图的方法得到次声波形,而必须把这种机械的位移转化为电信号,来分析次声的各个物理特性。把机械能转化为电能,根据其换能方式的不同,可以分为图1电容传声器示意图动圈式、动铁式、电容式、变电感式、电阻式等。φjQωC2CSR2eCSH-1型电容式次声接收器采用的是具有灵敏度高、SQ==222"-(1)P[1+ωR2(C2+CS)]收稿日期:2006-11作者简介:汪建宇(1963—),男,硕士,副教授,主要从事仪器仪表,计算机应用的研究开发和教学工作。·4·仪表技术2
6、007年第5期量。因此,必须配以恰当的电容量变化的测量电路来测量其电容量的慢变化。在电容式次声接收器中,是采用调幅原理测量电容量的慢变化。其方法是把电容传声器作为电容电桥的一臂,当输入一等幅高频电压时,辅出端即可得到受电容变化调制的调幅波,调幅波图2等效电路图经电压放大后送入解调器,就可得到低频电信号。电式中φ是相角,且具有下述的关系式:容电桥调幅电路如图4所示。φ=arctan1/ωR2(C2+CS)(2)在高频时,式(1)可简化为:SQ=C2CS/(C2+CS)(3)此时,相角φ=0,低频截止周期TN为:TN=2πR2(C2+CS)=2πτ(4)式中τ=
7、R2(C2+CS)是仪器的时间常数。由式(3)可以看出,仪器的灵敏度取决于后腔声图4电容电桥调幅原理图顺C2与膜片声顺CS,而其后腔的空腔声顺C2在容积根据图4,可以写出各参量的关系式:一定时是不变的,所以膜片声顺CS是决定性的因素。U1(ΔC/C0)圆形膜片声顺与膜片的直径、材料、面密度、厚度和张U0=·(6)22+(ΔC/C0)力有关,在直径、材料、面密度和厚度固定的条件下,为式中U1———高频信号源电压;U0———输出端电压;使同一批仪器有相同的灵敏度,只需要调整每一只膜C0———电容传声器的静态电容量;ΔC———由声压信号片的张力,使其第一共振频率f
8、01一致就可以了。与此作用引起C0的变化量。从式(6
