Шумомер Советский патент 1988 года по МПК G01H3/14 

(Л

с

Изобретение относится к измерительной технике и нредназна ено J.H измерения акустического пп-ма. Цель и:и)б :1етения - повьииение экономичности и расн1И- рение верхней границы динамического диаиа- :-i( ; змепенин. В шумомерс осуп ествляют подключение конденсатора 5 через второй ключ 10 ii блок 12 коррекции коэффициента передачи (конетруктпвно представленный в виде резистивного делителя; параллельно конденсаторному микрофону I. что нозво.чяет при больпли.х уровнях звукового давления (до 140 дБ) уменьшить входной сигна, на входе шумомера за счет его деления и дает возможность снизить питание ро . П1те. 1Я ця нсис1чаженно1 о прохож- дсьим сигчала. 3 т.

гч:

ос

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения акустического шума.

Цель изобретения - новьннсиие экономичности и расширение верх1 ей Гранины динамического дианазоиа нзмереиий за счет снижения напряжения, нереданаемого согла- cyiOHUiM усилителем нри измерении высоких уровней акустического сигнала.

На фиг. i изображена б.лок-ехема иред- тагаемого и умомера; на фиг. 2 вариант выиолнения блока коррекции коэффицие1 та иередачи; на фиг. 3 - вариант вынол- неиия измерите.чьного усилите;1я.

содержит конденсаторный мнк.- рофон 1, нервый вывод 2 которого заземлен, последовательно соединенные калибровочный генератор 3, нервый к;1юч 4, конденсатор 5, второй вывод которого 1одк, к второму В1з1воду микрофона 1, еогласую- ций усилитель 6, измерите.лвный усилитель 7, лервый уиравляюндий вьгход которого иод- ключен к входу управления неовог о к.л.юча, детектор 8 и отсчетное устройство 9, второй ключ 10 и источник 11 ноляризую- напряжения, выход KOTOpoi O нодк;1ю- чен к второму выводу конденсаторного мик- )офона 1, блок 12 коррекции коэффи ш- (ита передачи, первый вьнюд которО1 о подключен к выходу соглаеуютегс; уси.лителя (), второй -- к еигиальному выходу второго ключа 10, а третий -- зазем.леи, сиг- а.льный вход второго ключа 0 нодк.лю- чен к выходу первого к.люча 1, а е. -о VH. ранляюший вход - к втором справляющему Bijxo;iy измерительного и н.лнте.ли 7,

Б.лок 12 коррекции коэффин.иента дачи н)едназиачен для компенсации разброса емкостей микрофонных каисюлей и нредставляет собой резистивный делил ель из резисторов 13 и 14 (фиг. 2), причем для регулировки коэффициента де.леяия служит иодстроечиый резистор 14.

Измерительный усилите.ль 7 содержил- нервый иереключал ель 15 устаь:овки диапа..- ;-она измерений, состоящий из )й га- :;еты 16, второй галеты 17 и т)етьей гале- лы 18, второй иерек;1ючате,ль 19 фи.льтров коррекции А, В, С н режима «Линия, первый делитель 20 сигнала, выходом подклю- 1:енный к второй галете 17, второй делитель 21 сигнала, выходами подключенпый к третьей галете 18, не)вый усилитель 22 с с строенным и корректирующими (рильтрами, входом иодк.люченный к выходу аторой галеты, а выходом --- к входу вто)ого усилителя 23, у которого выход соедипеи с вхо- ,1рм второго делителя 21 сигнала, третий силите;1Ь 24, входом подключеи1; 1Й к выходу третьей галеты 18, а выходом - к си тал ь- ьо.му выходу 25 измерительного усилгп е.ля, входом 26 которого является вход первого лелителя 20 си1 нала. Иерв1 1м управляюшн.м выходо.м 27 измерил ельного усилителя 7 является контакт 12 нервой алеты 16, унрав

5

5

n 5

.ляющий включение.м первого ключа 4, а вторым уиравляюн1им выходом 28 -- грунпа (5 11) контактов первой галеты 16, управляющая включением второго ключа 10.

Шумо.мер работает в несколько этанов.

Режим калибровки. Измерите.льным усилителем 7 устанавливается режим, при ко- торо.ч его второй управляющий вьгход размыкает второй ключ 10 (выход 28 через контакт (5--1 1) нервой галеты 16 перек.люча- л-еля 15 установки диапазона измерений от- ключаетея от источника Е), а первый управляющий вьгход замыкает через нервый ключ 4 вьгход калибровочного генератора 3 с вторым выводом конденсатора 5 (выход 27 через контакт (12) нервой галеты 16 подключается к источнику 1г). При ка.либровке образуется емкостной делитель из емкостей конденсаторио1 О .микрофона 1 и конденсатора 5. (Следовательно, учитывая малое выходное сонрол нв.ление калибровочного генератора 3, получаем выражение д.мя выходного напряжения сог, 1асуюше1 о уснлителя 6 .для ка;|ибровочно1 о сигнала

С,

выходное напряжение ка,либро- вочно1 0 гене)атора 3; емкослъ конденсаторного микрофона I;

CL/ -. емкость К1)нденсатора 5. Д.ля акустического сигнала, аоздействхю- Hiei4 на шумомер в режиме ка.либровки как помеха, выражение д.ля выходног о напряжения согласуюнгего ч снлителя 6 будел с.ле- дуюн1,ее:

С:

0 5

5

0

С, + С|

При отнон ении емкостей, paBiiOM, нанри- мер, 10, с учетом су.ммирования напряжений во входных цепях сог.ласуюшего усилителя но квадратичному закону обеспечивается значительное ослабление влия)1ия но- мехи в режиме калибровки. Далее калибровочный сигна: нормируется по ве,личине первым делителем 20, усилите.лями 22 и 23, вл орым делителем 21 и третьим усилителем 24, преобразуется детектором 8 и поступает на отсчетное устройство 9. Калибровка осун1ествляется но показаниям отсчет- ного устройства 9.

Режим измерения больи их и средних уровней акустического .ма (положение переключателя 15 установки диапазона измерений 70-.- 130 дБ).

В этом режиме второй унравляюший выход измерительного усилителя 7 замыкает второй ключ 10, а первый управляюший выход размыкает ключ 4. Выходное напряжение С01.ласуюн1его усилителя 6 в данном диапазоне измерений будет:

Ui

С.2

с,

1-К,

где К| - коэффициент передачи схемы 12 коррекции коэффициента передачи.

Акустический сигнал, воздействуя на тонкую мембрану конденсаторного микрофона 1, модулирует стабильное напряжение, приложенное к его обкладкам с источника 1 поляризующего напряжения. Далее это напряжение делится на входе согласующего усилителя б до значения, определяемого соотношением емкостей конденсаторного микрофона 1 и конденсатора 5 и величиной KU установленной подстроечным резистором 14 схемы 12 коррекции коэффициента передачи, нормируется по величине, анализируется по частоте измерительным усилителем 7, преобразуется в среднеквадрати- ческое значение детектором 8 и поступает на отсчетное устройство 9.

Режим измерения малых уровней акустического сигнала (положение переключателя 15 установки диапазона измерений 30-70 дБ).

В этом режиме первый и второй управляющие выходы из.мерительного усилителя размыкают первый 4 и второй 10 ключи. Напряжение сигнала, соответствующее акустическому сигналу без деления на входе согласующего усилителя 6, нормируется измерительным усилителем 7, преобразуется детектором 8 и поступает на отсчетное устройство 9.

0

5

0

5

0

Такое построение щумомера позволяет расширить его верхнюю границу динамического диапазона при одновременном снижении потреб.чяемой мощности за счет снижения напряжения, передаваемого согласующим } силнтеле.м при измерен : высоких уровней акустического сигнала.

Формула изобретения

Шумомер, содержащий конденсаторный микрофон, первый вывод которого заземлен, последовательно соединенные калибровочный генератор, первый ключ, конденсатор, второй вывод которО -о подключен к второму выводу микрофона, согласующий усилитель, измерительный усилитель, первый управляющий выход которого подключен к входу управления первого , детектор и отсчетное стройство, второй ключ и источник поляризующего напряжен 1Я, выход которого подключен к второму выводу конденсаторного микрофона, отличающийся тем, что, с целью повыщения экономичности и расщирения верхней границы диапазона измерений, он снабжен блоком коррекции коэффициента передачи, первый вывод которого подключен к выходу согласующего усилителя, второй - к сигнальному выходу второго ключа, а третий - за- земле 1, сигнальный вход второго ключа подключен к выходу первого ключа, а его уп- равляю ций вход -- к второму управляющему выходу измерительного усилителя.

Т

:фиг. 2