传声器选择 南华大学

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1、传声器选择GF-B3720110001项目目录一传声器的分类二动圈式传声器三电容式传声器四压电式传声器五碳粒传声器六光纤传声器一传声器的分类对各种类型的传声器进行辐照实验，然后将辐照前后传声器主要技术指标进行比对，最终确定一类抗辐照性能最好的传声器。传声器的主要技术指标：灵敏度；频率范围(带宽)；信号噪声比(S/N)；源阻抗及推荐的负荷阻抗；瞬态响应；指向特性。二动圈式传声器动圈式话筒是依据电磁感应原理制成的，接受声波的膜片发生受迫振动，带动处于恒定磁场内的线圈，从而产生交变的感应电动势，形成变化着的电信号。动圈式传声器具有结构牢固可靠、性能稳定、无需

2、外加直流电压、使用简便等优点。拟采用得胜KM-655。三电容式传声器电容话筒是依据接收声波的膜片构成电容，受迫振动后，其电容量发生变化从而产生交变电压，形成变化着的电信号。膜片与金属极板之间的电容量比较小，一般为几十pF。因而它的输出阻抗值很高，约几十兆欧以上。这样高的阻抗是不能直接与放大器相匹配的。所以在话筒内接入一只结型场效应管来进行阻抗变换和电压放大。JFET的电参数主要取决于沟道纯掺杂质浓度nc和迁移率μ。中子辐射引起的载流子去除效应将降低纯掺杂质浓度nc。由于中子辐射在硅体内形成的缺陷对于自由载流子来说是个散射中心，这就降低了硅材料载流子的迁

3、移率，一般来说，当中子注量达1015/cm2以上时，迁移率降低才变得明显。JEFT抗总剂量能力较双极器件要强得多，它的栅源漏电流IGSS对总剂量辐射灵敏。P沟JFET较N沟要耐总剂量辐射。噪声电压一般要经过103Gy以上的总剂量辐射后才有较明显的增加。总剂量辐射在耗尽区内引入缺陷和缺陷群，形成大量的复合-产生中心，使得IGSS对总剂量较为灵敏。在电容式传声器中通常有两种：一种是直流极化式；另一种是驻极体式。采用经过事先极化的驻极体代替上述极化电压的电容传声器称为驻极体电容传声器，简称驻极体传声器。驻极体传声器的优点是省去了极化电压的装置，电路也简化了，

4、从而体积小巧，价格相对低廉；缺点是极化电压保持时间有一定限度。对于使用者来说，应避免在高温和高湿环境下存储和使用电容传声器，这对延长其使用寿命是有利的。直流极化式电容传声器一般加48V幻象电源。本次实验拟采用得胜SM-8B。四压电式传声器压电式传声器包含一个因机械变形而产生电压（电荷）的传感器元件。在低于元件共振频率的范围内，电压（电荷）与位移成正比。声发射传感器的压电材料用得最多的是锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷，其原理图如下：车床刀具磨损监测系统在刀具磨损状态识别中采用声发射法的优越性在于：避开了切削过程中振动和音频噪声污染严重的低频区，在所感兴趣的频

5、率范围内灵敏度较高；由于监测信号反映的是金属材料内部晶格变化情况，故有可能较早地对刀具破损进行预报。其不利之处在于：特征参数易受工件和刀具材料的影响；由于声发射信号在接触界面传播时损耗很大，一般要求将传感器安装在刀具上，需要特制夹具，不利于屏蔽。磁性夹具本次实验拟采用北京声华兴业有限公司的SR800。硅微压电薄膜传声器硅微压电薄膜传声器是将压电薄膜沉积在振膜上做振动而形成的传声器。压电薄膜有多种，主要包括极化的压电陶瓷（镐钛酸铅PZT，钛酸钡等）、择优取向的压电晶体（氧化锌ZnO，氮化铝AlN等）和高分子聚合物（聚偏氟乙烯PVDF）等。该硅微压电薄膜传

6、声器采用Si3N4作为振动膜，压电薄膜采用ZnO，并分成四部分一次串联起来。其整个工艺流程如下图：五碳粒传声器碳粒传声器是依靠碳粒间的接触电阻的变化来工作的。这种传声器的高灵敏度取决于碳粒间的连续相互作用，因为这种高灵敏性使其不必再使用音频放大器。碳粒传声器是由一个填充了碳粒的接触盘构成，通常这些碳粒是由无烟煤做成的。颗粒与电传导膜通过膜上的接触点相接触，振膜一般是用一片很薄的铝合金制成。振膜的周期性位移对碳粒产生了机械压力的变化，这就产生了振膜与接触盘间周期性变化的阻值。对小的位移来说，电阻的变化与位移的大小成正比。输出电压为：碳粒传声器由于不需前置

7、放大电路，预计耐辐射性能会比电容式与动圈式传声器要好。但由于碳粒压缩所产生的噪声影响，这种传声器的信噪比或者动态范围是可变的。碳粒传声器的频率响应、灵敏度、噪声测量的可重复性很差。六光纤传声器光纤传声器强度型透射式反射式干涉型迈克尔逊结构等1透射式强度型光纤传声器透射式强度型光纤麦克风是将发射光纤和接收光纤直接对准，通过声压的振动来移动遮光板或是直接移动接收光纤，通过接收光纤接收到发射光纤的部分光来实现光强调制。2反射式强度型光纤传声器目前，光纤麦克风中应用最广泛，原理最简单的当推反射式强度型光纤传声器（re-flectiveintensitymodu

8、latedfiberopticsensor,RIM-FOS），其中形式最简单的便是一入一出型的