傳聲器選擇 南華大學(xué)

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1、傳聲器選擇GF-B3720110001項目目錄一傳聲器的分類二動圈式傳聲器三電容式傳聲器四壓電式傳聲器五碳粒傳聲器六光纖傳聲器一傳聲器的分類對各種類型的傳聲器進(jìn)行輻照實驗，然后將輻照前后傳聲器主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行比對，最終確定一類抗輻照性能最好的傳聲器。傳聲器的主要技術(shù)指標(biāo)：靈敏度；頻率范圍(帶寬)；信號噪聲比(S/N)；源阻抗及推薦的負(fù)荷阻抗；瞬態(tài)響應(yīng)；指向特性。二動圈式傳聲器動圈式話筒是依據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，接受聲波的膜片發(fā)生受迫振動，帶動處于恒定磁場內(nèi)的線圈，從而產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動勢，形成變化著的電信號。動圈式傳聲器具有結(jié)構(gòu)牢固可靠、性能穩(wěn)定、無需

2、外加直流電壓、使用簡便等優(yōu)點。擬采用得勝KM-655。三電容式傳聲器電容話筒是依據(jù)接收聲波的膜片構(gòu)成電容，受迫振動后，其電容量發(fā)生變化從而產(chǎn)生交變電壓，形成變化著的電信號。膜片與金屬極板之間的電容量比較小，一般為幾十pF。因而它的輸出阻抗值很高，約幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與放大器相匹配的。所以在話筒內(nèi)接入一只結(jié)型場效應(yīng)管來進(jìn)行阻抗變換和電壓放大。JFET的電參數(shù)主要取決于溝道純摻雜質(zhì)濃度nc和遷移率μ。中子輻射引起的載流子去除效應(yīng)將降低純摻雜質(zhì)濃度nc。由于中子輻射在硅體內(nèi)形成的缺陷對于自由載流子來說是個散射中心，這就降低了硅材料載流子的遷

3、移率，一般來說，當(dāng)中子注量達(dá)1015/cm2以上時，遷移率降低才變得明顯。JEFT抗總劑量能力較雙極器件要強(qiáng)得多，它的柵源漏電流IGSS對總劑量輻射靈敏。P溝JFET較N溝要耐總劑量輻射。噪聲電壓一般要經(jīng)過103Gy以上的總劑量輻射后才有較明顯的增加?？倓┝枯椛湓诤谋M區(qū)內(nèi)引入缺陷和缺陷群，形成大量的復(fù)合-產(chǎn)生中心，使得IGSS對總劑量較為靈敏。在電容式傳聲器中通常有兩種：一種是直流極化式；另一種是駐極體式。采用經(jīng)過事先極化的駐極體代替上述極化電壓的電容傳聲器稱為駐極體電容傳聲器，簡稱駐極體傳聲器。駐極體傳聲器的優(yōu)點是省去了極化電壓的裝置，電路也簡化了，

4、從而體積小巧，價格相對低廉；缺點是極化電壓保持時間有一定限度。對于使用者來說，應(yīng)避免在高溫和高濕環(huán)境下存儲和使用電容傳聲器，這對延長其使用壽命是有利的。直流極化式電容傳聲器一般加48V幻象電源。本次實驗擬采用得勝SM-8B。四壓電式傳聲器壓電式傳聲器包含一個因機(jī)械變形而產(chǎn)生電壓（電荷）的傳感器元件。在低于元件共振頻率的范圍內(nèi)，電壓（電荷）與位移成正比。聲發(fā)射傳感器的壓電材料用得最多的是鋯鈦酸鉛（PZT）壓電陶瓷，其原理圖如下：車床刀具磨損監(jiān)測系統(tǒng)在刀具磨損狀態(tài)識別中采用聲發(fā)射法的優(yōu)越性在于：避開了切削過程中振動和音頻噪聲污染嚴(yán)重的低頻區(qū)，在所感興趣的頻

5、率范圍內(nèi)靈敏度較高；由于監(jiān)測信號反映的是金屬材料內(nèi)部晶格變化情況，故有可能較早地對刀具破損進(jìn)行預(yù)報。其不利之處在于：特征參數(shù)易受工件和刀具材料的影響；由于聲發(fā)射信號在接觸界面?zhèn)鞑r損耗很大，一般要求將傳感器安裝在刀具上，需要特制夾具，不利于屏蔽。磁性夾具本次實驗擬采用北京聲華興業(yè)有限公司的SR800。硅微壓電薄膜傳聲器硅微壓電薄膜傳聲器是將壓電薄膜沉積在振膜上做振動而形成的傳聲器。壓電薄膜有多種，主要包括極化的壓電陶瓷（鎬鈦酸鉛PZT，鈦酸鋇等）、擇優(yōu)取向的壓電晶體（氧化鋅ZnO，氮化鋁AlN等）和高分子聚合物（聚偏氟乙烯PVDF）等。該硅微壓電薄膜傳

6、聲器采用Si3N4作為振動膜，壓電薄膜采用ZnO，并分成四部分一次串聯(lián)起來。其整個工藝流程如下圖：五碳粒傳聲器碳粒傳聲器是依靠碳粒間的接觸電阻的變化來工作的。這種傳聲器的高靈敏度取決于碳粒間的連續(xù)相互作用，因為這種高靈敏性使其不必再使用音頻放大器。碳粒傳聲器是由一個填充了碳粒的接觸盤構(gòu)成，通常這些碳粒是由無煙煤做成的。顆粒與電傳導(dǎo)膜通過膜上的接觸點相接觸，振膜一般是用一片很薄的鋁合金制成。振膜的周期性位移對碳粒產(chǎn)生了機(jī)械壓力的變化，這就產(chǎn)生了振膜與接觸盤間周期性變化的阻值。對小的位移來說，電阻的變化與位移的大小成正比。輸出電壓為：碳粒傳聲器由于不需前置

7、放大電路，預(yù)計耐輻射性能會比電容式與動圈式傳聲器要好。但由于碳粒壓縮所產(chǎn)生的噪聲影響，這種傳聲器的信噪比或者動態(tài)范圍是可變的。碳粒傳聲器的頻率響應(yīng)、靈敏度、噪聲測量的可重復(fù)性很差。六光纖傳聲器光纖傳聲器強(qiáng)度型透射式反射式干涉型邁克爾遜結(jié)構(gòu)等1透射式強(qiáng)度型光纖傳聲器透射式強(qiáng)度型光纖麥克風(fēng)是將發(fā)射光纖和接收光纖直接對準(zhǔn)，通過聲壓的振動來移動遮光板或是直接移動接收光纖，通過接收光纖接收到發(fā)射光纖的部分光來實現(xiàn)光強(qiáng)調(diào)制。2反射式強(qiáng)度型光纖傳聲器目前，光纖麥克風(fēng)中應(yīng)用最廣泛，原理最簡單的當(dāng)推反射式強(qiáng)度型光纖傳聲器（re-flectiveintensitymodu

8、latedfiberopticsensor,RIM-FOS），其中形式最簡單的便是一入一出型的