聲敏-傳感器課件

聲敏傳感器聲敏傳感器

生活中的例子

聲音控制就能讓樓道里的燈亮一段時(shí)間，這樣可以節(jié)能；對手機(jī)說出要撥打的姓名，手機(jī)會(huì)自動(dòng)接通相應(yīng)的電話號(hào)碼。荷蘭飛利浦公司最近還研制出了一種新型音響設(shè)備，如果你想聽音樂，不用走到音響前找按鈕，也用不著遙控器，即使你在廚房，只要喊一聲“開始放音樂吧”,遠(yuǎn)在客廳的音響就能自動(dòng)開啟，再說出歌曲的名字，音響就能在幾秒鐘之內(nèi)找到這首歌自動(dòng)播放。更為神奇的是，如果你想不起來歌曲的名字，只要哼幾句歌曲的旋律，音響就能辨別出是哪首歌，然后播放給你聽。用聲音代替肢體動(dòng)作給人們帶來了很多的好處和便利。因此，越來越多的聲控設(shè)備廣泛地應(yīng)用到人們的生活當(dāng)中。生活中的例子聲音傳感器的概述聲音傳感器的應(yīng)用聲敏傳感器聲音傳感器的概述聲敏傳感器聲敏傳感器概述聲敏傳感器概述定義：一種將在氣體、液體或固體中傳播的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件。種類：按測量原理可分為壓電效應(yīng)、電致伸縮效應(yīng)、電磁感應(yīng)、靜電效應(yīng)和磁致伸縮等等信號(hào)的傳輸方式：敏感元件→信號(hào)→電路轉(zhuǎn)換、放大→傳送聲敏傳感器的概念定義：一種將在氣體、液體或固體中傳播的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一、電阻變換型聲敏傳感器二、壓電聲敏傳感器三、電容式聲敏傳感器四、動(dòng)圈式話筒聲敏傳感器的分類與原理一、電阻變換型聲敏傳感器聲敏傳感器的分類與原理原理：音頻振動(dòng)——電阻值變化按照原理又可分為接觸阻抗型和阻抗變換型電阻變換型聲敏傳感器接觸阻抗型聲敏傳感器-----接觸式測量聲波且通過阻值變化來檢測。一個(gè)典型實(shí)例-----碳粒式送話器：（如下圖）阻抗變換型聲敏傳感器-----是由電阻絲應(yīng)變片或半導(dǎo)體應(yīng)變片粘貼在膜片上構(gòu)成的。當(dāng)聲壓作用在膜片上時(shí)，膜片產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻抗發(fā)生變化，檢測電路將這種變化轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出從而完成聲—電的轉(zhuǎn)換。原理：音頻振動(dòng)——電阻值變化電阻變換型聲敏傳感器基本工作原理：當(dāng)聲波經(jīng)空氣傳播至膜片時(shí)，膜片產(chǎn)生振動(dòng)，在膜片和電極之間的碳粒的接觸電阻發(fā)生變化，從而調(diào)制通過送話器的電流，該電流經(jīng)變壓器耦合至放大器，信號(hào)經(jīng)放大后輸出。聲波膜片碳?；竟ぷ髟恚寒?dāng)聲波經(jīng)空氣傳播至膜片時(shí)，膜片產(chǎn)生振動(dòng)，在膜片原理：是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)制成的壓電聲敏傳感器壓電聲敏傳感器的結(jié)構(gòu)圖壓電晶體的一個(gè)極面和膜片相連接原理：當(dāng)聲壓作用在膜片上使其振動(dòng)時(shí)，膜片帶動(dòng)壓電晶體產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，壓電晶體在機(jī)械應(yīng)力的作用下產(chǎn)生隨聲壓大小變化而變化的電壓,從而完成聲—電的轉(zhuǎn)換。護(hù)蓋膜片壓電晶體原理：是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)制成的壓電聲敏傳感器壓電聲敏傳原理：音頻振動(dòng)——膜片變形——電容量變化分類：電容式聲敏傳感器一、靜電型聲敏傳感器二、音響傳感器-----是將氣體（空氣）、液體（水）和固體中傳播的機(jī)械振動(dòng)變換成電信號(hào)的一類傳感器。原理：音頻振動(dòng)——膜片變形——電容量變化電容式聲敏傳感器一、靜電型-電容式送話器結(jié)構(gòu)：由膜片、護(hù)蓋及固定電極等組成，膜片為一片質(zhì)而彈性好的金屬薄片，與固定電極組成間距很小的可變電容器。原理：當(dāng)膜片在聲波作用下振動(dòng)時(shí)，膜片與固定電極間的距離發(fā)生變化，從而引起電容量的變化。如果在傳感器的兩極間串接負(fù)載電阻RL和直流電流極化電壓E，在電容量隨聲波的振動(dòng)變化時(shí)，在RL的兩端就會(huì)產(chǎn)生交變電壓。保護(hù)殼膜片電極靜電型-電容式送話器結(jié)構(gòu)：由膜片、護(hù)蓋及固定電極等組成，膜片音響傳感器音響傳感器動(dòng)圈式話筒所謂動(dòng)圈式話筒，是利用電磁感應(yīng)原理做成的，利用線圈在磁場中，切割磁感線，將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，一般來說效果比較好，好的話筒一般都用這種動(dòng)圈式的．生活中常見的話筒大部分都是動(dòng)圈式話筒，其結(jié)構(gòu)如圖：它在一個(gè)膜片的后面粘貼著一個(gè)由漆包線繞成的線圈，也叫音圈。在有膜片的后面還安裝了一個(gè)環(huán)形的永磁體，并將線圈套在永磁體的一個(gè)極上，線圈的兩端用引線引出。動(dòng)圈式話筒所謂動(dòng)圈式話筒，是利用電磁感應(yīng)原理做成的，利用線圈軍事醫(yī)療生活工業(yè)領(lǐng)海航天聲敏傳感器應(yīng)用軍事聲敏傳感器應(yīng)用

聲敏傳感器目前已在地面?zhèn)鞲衅鱾刹毂O(jiān)視系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，其最大優(yōu)點(diǎn)是分辨力強(qiáng)。如果運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是人員，則不僅可以直接聽到聲音，而且還能根據(jù)話音察明其國籍、身份和談話內(nèi)容；如果運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是車輛，則可根據(jù)聲響判斷車輛種類。如美國陸軍使用的一種可懸掛在樹上的被稱為“音響浮標(biāo)”的裝置探測距離300~400米，接近人的聽覺范圍。聲敏傳感器在軍事上的應(yīng)用聲敏傳感器目前已在地面?zhèn)鞲衅鱾刹毂O(jiān)視系統(tǒng)中廣泛應(yīng)聲敏傳感器在醫(yī)療上的應(yīng)用光纖麥克風(fēng)具有對磁場的天然的抗干擾能力，可以應(yīng)用于核磁共振成像的通信，是唯一在核磁共振成像掃描時(shí)可以在病人和醫(yī)生之間進(jìn)行通訊的麥克風(fēng)。聲敏傳感器在醫(yī)療上的應(yīng)用光纖麥克風(fēng)具有對磁場的天然的抗干擾能除了常見的用于門戶的入口控制以外，還可用來監(jiān)控入侵者出現(xiàn)的區(qū)域。其突出優(yōu)點(diǎn)是，它可用來鑒別引起報(bào)警的原因。此外，聲音傳感器在汽車防盜及航空探測等方面都有涉及，聲音傳感器的對聲納系統(tǒng)的改進(jìn)也貢獻(xiàn)不小。各式各樣的聲控開關(guān)也大放異彩聲敏傳感器在生活上的應(yīng)用拒絕打鼾手表裝有非常敏感的聲音傳感器，當(dāng)尋查到微小的鼾聲時(shí)，手表就會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，就像是有人在輕輕地推您，直到鼾聲完全停止。除了常見的用于門戶的入口控制以外，還可用來監(jiān)控入侵者出現(xiàn)的區(qū)用作汽車倒車防撞報(bào)警器裝置，也被稱為超聲波倒車?yán)走_(dá)或倒車聲納系統(tǒng)，尤其適用于加長型裝載汽車、載重大貨車、礦山汽車等大型車輛。利用鋯鈦酸鉛PZT壓電陶瓷在電能與機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)換的正、逆壓電效應(yīng)，即在壓電陶瓷加一電信號(hào)，以便產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)而發(fā)射超聲波，當(dāng)超聲波在空氣傳播途中碰到障礙物立即被反射回來，作用于它的陶瓷時(shí)，則會(huì)有電信號(hào)輸出，通過數(shù)據(jù)處理時(shí)間差測距，計(jì)算顯示車與障礙物的距離。聲敏傳感器在工業(yè)上的應(yīng)用歐洲縫紉設(shè)備生產(chǎn)廠家大部分已采用電子檢測儀器。聲響實(shí)驗(yàn)室采用雙聲響回收儀，以分辨直接聲源和返回聲源，檢驗(yàn)何處是機(jī)器最大聲源的產(chǎn)生處。與我國聲響檢測不同，聲響儀用傳感器測定零部件受力大小、振動(dòng)大小。用作汽車倒車防撞報(bào)警器裝置，也被稱為超聲波倒車?yán)走_(dá)或倒車聲納聲敏傳感器在領(lǐng)海方面的應(yīng)用丹麥E-SeaMag300----海洋磁力儀

是一種海洋全向拖曳式高精度磁力儀，采用最新PC技術(shù)，具有精度高、性能穩(wěn)定、重量輕、搬運(yùn)方便的特點(diǎn)。采用非鐵材料，高信噪比,確保系統(tǒng)具有很高的分辨率。

英國AQUA深水CTD

采用金屬鈦?zhàn)鳛橥鈿?，可?000m深度范圍內(nèi)進(jìn)行電導(dǎo)、溫度、深度測量。儀器可安裝在水下拖載工具上，也可安裝在浮標(biāo)、系錨設(shè)備上，還可作垂直剖面測量。數(shù)據(jù)記錄可采用自容式記錄或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)也可傳至PC機(jī)上進(jìn)行編輯、存儲(chǔ)。聲敏傳感器在領(lǐng)海方面的應(yīng)用丹麥E-SeaMag300---晶體式話筒

晶體的兩面受到壓力時(shí)