7.3噪声检测（课件）-《传感器及检测技术》同步教学（江苏凤凰教育出版社）

项目七 环境量检测 项目七 环境量检测 目 录 1 任务一 厨房可燃气体泄漏检测 2 任务二 粮仓湿度检测 3 任务三 噪声检测 项目七 环境量检测 学习目标 能了解并掌握气敏传感器的主要特性、原理、组成和使用注意事项等。 能理解气敏传感器的测量、应用电路。 能了解并掌握湿敏传感器的主要特性、原理、组成和使用注意事项等。 能理解湿敏传感器的测量、应用电路。 能了解声敏传感器的特性、分类和原理等。 能理解声敏传感器的应用电路。 任务三 噪声检测 任务提出 在人们日常工作和生活环境中，充满着各种频率的声音。有些频率的声音直接或间接地影响着人们的身心健康和生活品质，影响着机器设备的工作性能和工作寿命，这些声音都称为噪声。噪声已成为当今世界的主要公害之一，防治和控制噪声已是广大工程技术人员的重要任务。因此，测量声音的大小，为控制噪声提供依据就显得十分重要。 任务三 噪声检测 相关知识 测量声音的大小，就要用到声敏传感器。声敏传感器是一种将声能转换为电能或将电能转换为声能的器件。它是利用电磁感应、静电感应或压电效应等原理来完成声电转换的，主要有话筒、扬声器、压电陶瓷片、蜂鸣器等。 任务三 噪声检测 一、声波 1.声波的概念 当声音在空气中传播时，空气质点在原位置沿传播方向作来回振动，空气密度发生变化，相应位置的压强也随之变化，并向邻近质点传递此变化，从而形成压力传播过程，这就是声波。 任务三 噪声检测 一、声波 2.声波的特性 ①声波的频率f、周期T、波长λ和波速c的关系符合下式：　 λ=cf=cT ②声波在空气中传播时，遇到障碍物会产生反射、折射、衍射和干涉等现象。 任务三 噪声检测 二、声敏传感器的分类 将声音信号转换为相应电信号的声敏传感器又称为传声器。传声器的种类很多，一般分类如下：　 1.按结构形式分类 声敏传感器按结构形式分为动圈式、晶体式、电容式、压电式、炭精式、铝带式等。 2.按工作原理分类 声敏传感器按工作原理分为静电式和电动式两类。静电式是以电场变化为原理的传声器，如电容式传声器；电动式是利用电磁感应原理在磁场中运动的导体上获得输出电压的传声器，如动圈式传声器。 任务三 噪声检测 三、常用传声器的介绍 动圈式传声器 由声波冲击薄膜而引起动圈在永久磁场中作轴向振动，从而产生与振动速度成正比的电压。它的频率响应通常在200~5000Hz之间，可以输出0．3~3mV的音频电压，应用比较广泛。 电容式传声器 它是极距变化型的电容式传感器。组成电容器的两个极板之一是一片弹性金属膜，在瞬时声压的作用下振动，使振动电极和固定电极间的距离发生变化，从而改变电容器的电容量，并被专用电路转换为电压输出。 压电式传声器 它是利用石英晶体或压电陶瓷在受到机械应力作用时，产生微弱电压的压电特性来制作的。 任务三 噪声检测 任务实施 一、合理选择传声器的类型 根据噪声检测的要求，结合传声器的相关知识，选用电容式传声器进行检测。 任务三 噪声检测 任务实施 二、正确使用噪声探测器 1.噪声探测器的原理框图 噪声探测器的原理框图如图7-27所示。 任务三 噪声检测 任务实施 二、正确使用噪声探测器 2.噪声探测器的工作原理 被测声压信号由电容式传声器接收，被转换为电压信号并经阻抗变换后由前置放大器输出低阻电压信号送入测量放大器。在测量放大器中，先由衰减器将输入信号调节后输入计权网络，通过计权网络对信号进行选择后送给输出衰减器和放大器处理后输入均方根检波器，完成对信号的均方根运算，求得噪声的均方根声压值后输出到显示器，在显示器上以“dB”值指示噪声的声压级。 任务三 噪声检测 任务实施 二、正确使用噪声探测器 3.测量噪声的注意事项 ①为确保测量结果的准确性，应定期校正。 ②在现场噪声测量中，由于周围声源多，会产生干扰，传声器应当接近被测噪声源的声辐射面，一般将传声器置于距被测源1m、距地面1．5m处来测量。传声器过于接近声源也不好，因为此处声场是不稳定的。 任务三 噪声检测 其他案例 （一）声控报警器 声控报警器的组成框图如图7-28所示。在防范区域内，安装一定数量的声控头，把接收到的声音信号转换为电信号，并经放大处理后送给报警控制器。当有入侵者进入防范区域内进行各种破坏活动时，发出的声响到达一定值时，报警控制器启动报警器工作，使喇叭鸣叫报警。 任务三 噪声检测 其他案例 （一）声控报警器 任务三 噪声检测 其他案例 （二）声控节电开关电路 声控节电开关电路如图7-29所示。在白天或光线较亮时，开关处于关闭状态，灯是不亮的；在夜间或光线较暗时，节电开关处于预备工作状态