《电器产品质检技术》课件清华大学出版社2-2参数测量技术(噪声)2015.ppt

第三章 日用电器一般通用性能的测试 2．声级相减 在日用电器噪声测试中常要从总声级中减去环境噪声的声级，从而求得被测日用电器产品本身的噪声声级，这时就要进行声级相减的计算。 设pi、Lpi分别为总声压和总声压级； pi、Lpi分别为背景声压和背景声压级； ps、Lps 分别为从总声压级中去除背景声压级后的声压和声压级，则 第三章 日用电器一般通用性能的测试 3．声级的平均值运算 有时要求在同一测试点或不同的几个点重复做几次测量后求声压级的平均值，计算公式如下： 第三章 日用电器一般通用性能的测试 二、噪声测量仪器的基本原理 为了研究和控制噪声，必须对噪声进行测试和分析。一套噪声测试仪器包括：传声器、声级计和倍频程滤波器，一般将这三部分合称为声级计。 这里主要介绍声级计的原理。声级计是噪声测量中最常用的基本仪器，它可以单独用来测量声级，也可以与其它仪器配合对噪声进行频谱分析等。声级计一般分为普通声级计和精密声级，它们是由：传声器、衰减器、放大器、频率计权网络、有效值检波以及电表指示等部分所组成。 第三章 日用电器一般通用性能的测试 其原理框图如图所示 第三章 日用电器一般通用性能的测试 被测噪声的声压信号经过传声器转换成电信号，由放大器放大后，再经过频率计权网络以及两级衰减和放大，最后通过有效值检波及表头指示读出被测噪声的分贝值 其原理框图如图所示 第三章 日用电器一般通用性能的测试 衰减器分为三组嵌入各级放大器是为了使各级放大器在最大信号输入时，能得到近似相同的动态范围 其原理框图如图所示 第三章 日用电器一般通用性能的测试 当要求对测量结果进行自动记录时，可将电平记录仪接到声级计的输出端 其原理框图如图所示 第三章 日用电器一般通用性能的测试 (一)传声器 传声器是将声压信号转换成电信号的声电转换器件。噪声测量中常用的传声器有三种： 1．动圈式传声器 2．压电式传声器 3．电容式传声器 声级计的频率响应、灵敏度、测量准确度以及测量范围等均主要取决于传声器的性能。 第三章 日用电器一般通用性能的测试 1．动圈式传声器 在动圈式传声器中有一个线圈与隔膜连接。声压作用于传声器的隔膜，使线圈在磁场中运动，从而产生电信号。 传声器的固有噪声低，能在高温或低温环境中工作，有比较低的阻抗，可用长电缆与读出仪器相连接 传声器的灵敏度较低，频率响应不够平直，不宜于在有磁场的设备附近使用，一般用于普通声级计中。 第三章 日用电器一般通用性能的测试 2．压电式传声器 压电式传声器是利用晶体受压时产生表面电荷这一压电效应来实现声电能量转换的，也称为晶体传声器： 具有结构简单、可靠、价廉及灵敏度高等优点 但它不耐高温和低温、只能在0～45℃的环境中使用。此外，它的高频响应较差。 第三章 日用电器一般通用性能的测试 3．电容式传声器 电容式传声器是目前比较理想的一种传声器。 膜片与后极板间形成一个平板电容器。当声压作用于膜片，使其在平衡位置两侧振动，于是膜片与后极板之间的距离发生变化，电容量也随之改变。从而将声压转换成电信号输出。 第三章 日用电器一般通用性能的测试 电容传声器的金属零件大多用镍制作；绝缘体则用石英材料 第三章 日用电器一般通用性能的测试 输出阻抗高，需经过前置放大器进行阻抗变换后再和测量放大器连接 电容式传声器的价格较贵，多用于精密声级计中 第三章 日用电器一般通用性能的测试 电容传声器的主要优点是体积小，动态范围宽，在20～20000Hz的频率范围内响应特性平坦．灵敏度高且具有长期的稳定性 第三章 日用电器一般通用性能的测试 (二)频率计权网络 声级计的输入信号是被测噪声引起的声压变化，但它的输出信号却分为两部分： 其中一部分是声压级 另一部分输出是反映人对噪声感觉的响度级 由于噪声往往是由频率不同的各纯音复合而成，并具有连续的频谱。假定噪声的响度级是由各纯音的响度级相加而成，各纯音的响度是从等响曲线上查得，则对于频谱连续的噪声，需要按等响曲线对频率计权。 第三章 日用电器一般通用性能的测试 (二)频率计权网络 声级计的输入信号是被测噪声引起的声压变化，但它的输出信号却分为两部分： 其中一部分是声压级 另一部分输出是反映人对噪声感觉的响度级 为此设置了A、B、C三种计权网络。这三种网络实际上是三套滤波器，滤波器的设计模拟人耳对声音的感觉，对人耳敏感的频域将加以突出；对人耳不敏感的频域则加以衰减。 经过这样的处理后，仪器的输出特性与人耳对声音的感觉特性相似。 第三章 日用电器一般通用性能的测试 三种计权网络的频率特性曲线 C网络是模拟人耳对100phon纯音的响应。它在整个可听单频范围内有近乎平