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声音传感器的原理及应用

2021-02-04 09:07
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声音传感器的作用相当于一个话筒(麦克风)。它用来接收声波,显示声音的振动图像,但不能对噪声的强度进行测量。

该传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动,导致电容的变化,而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压,经过A/D转换被数据采集器接受,并传送给计算机。

声音传感器的原理

传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动,导致电容的变化,而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压,经过A/D转换被采集器接受,并传送给计算机。它可以显示声音的振动图象。但不能对噪声的强度进行测量。

声音传感器有哪些?

现在主要用的是压电陶瓷,电容式的,磁电式三大类:

1、压电陶瓷传感器

压电陶瓷传感器的主要工作原理是正压电效应,由于经过外力作用后,产生的电荷只能在回路具有无限大的输入阻抗时才能保存,而实际上不会有这种情况存在,所以压电陶瓷传感器只能用于测量、感知动态或准静态的应力。主要用于加速度、压力和振动等各种物理量及其变化的测量。压电陶瓷传感器已成为各种控制系统和检测仪表的关键部件而得到广泛应用。

2、电容式传感器

电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件,将被测物理量或机械量转换成为电容量变化的一种转换装置,实际上就是一个具有可变参数的电容器。电容式传感器广泛用于位移、角度、振动、速度、压力、成分分析、介质特性等方面的测量。最常用的是平行板型电容器或圆筒型电容器。

3、磁电式传感器

磁电式传感器是利用电磁感应原理,将输入的运动速度转换成线圈中的感应电势输出。它直接将被测物体的机械能量转换成电信号输出,工作不需要外加电源,是一种典型的有源传感器。由于这种传感器输出功率较大,因而大大地简化了配用的二次仪表电路。

声音传感器应用

声音传感器在现实生活和军事中都发挥着相当大的作用。

1、比如配备装有声音探测和定位传感器的“通用遥控武器站”,这种声音传感系统能对狙击火力进行定位和分类,并提供狙击火力的方位角、仰角、射程、口径和误差距离。然后,军车上名为“通用遥控武器站”(CROWS)的炮塔就会借助热成像仪或昼间视频设备对射击的源头进行主动识别和瞄准,从而将武器对准敌方枪手的方位;

2、微型飞机机翼下面有一大批传感器,如声音传感器、温度传感器、红外线传感器或地面震动传感器,在等待被投放到人不能到达的敌占区。这些传感器可以帮助人们从声音、温度变化或地面震动中识别敌人的行动;

3、利用声音传感器声波来确定密闭集装箱内的材料化学组成,以此加强港口的安全。

4、此外,声音传感器在汽车防盗及航空探测等方面都有涉及,声音传感器的对声纳系统的改进也贡献不小。

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