。瞬变压力信号发生器是指发生阶跃波或其他非周期信号的压力发生器,现在,主要用激波管阶跃压力发生器,它使用激波在流体中传达或许在一个刚性表面上反射发生阶跃压力,以激起

  (1)谐振空腔丈量法:这种办法一般会用活塞、汽笛等激起密闭空腔的空气振荡,发生周期改变的压力。一般谐振空腔的压力在峰值较小,并且,频率很低的状况下才是一个杰出的正弦波,当压力峰值较大,频率较高时波型失线)非谐振空腔丈量法:其作业原理是设法调制经过容器的气流而发生周期改变的压力;

  (3)喇叭式压力发生器:动圈式喇叭通电后发生振荡,使空气耦合腔内的气压作正弦改变,构成动摇的声压信号。

  上述压力传感器的丈量办法,激波管阶跃压力发生器大多数都用在高频、大量程压力传感器的测定,是现在使用广泛的压力标定设备。谐振空腔和非谐振空腔式的正弦信号发生器因为在高频、高压的条件下,波形严峻畸变,故一般只用于小压力或低频规模的丈量,但该体系较为杂乱。喇叭式压力发生器可发生波形杰出的高频压力,但空气中的声压较小,丈量误差较大。因而,现行的丈量设备中尚无抱负的丈量

  微压传感器灵敏度的体系。现在,压传感器发展迅速,新研发出的一类传感器因为选用压电单晶片结构,并内置前置扩大器,扩大弱小信号并完成阻抗改换,然后使传感器具有量程小、

  高、抗干扰性好等特色。这类传感器已大规模的使用在脉息、管壁压力动摇等细小信号的检测,因而,火急地需求一种简洁的丈量设备丈量传感器的功能。对此,本文学习水声丈量中水听器的校准办法,提出用油腔动摇声压丈量压电式微压传感器的灵敏度及频响。

  压传感器灵敏度及频响的丈量体系由信号发生器,功率扩大器、测验腔和示波器组成,如图1所示。测验腔为圆桶状,底部装有声发射换能器,上盖装置规范传感器和被测传感器,腔内充溢硅油。信号发生器发生正弦信号,经过功率扩大器扩大信号功率,输入发射换能器,驱动换能器振荡并发生声波。规范传感器和被测传感器一起接纳动摇信号,其输出别离经过示波器通道1和通道2示出,比较示波器两通道输出波形的峰值电压,即可丈量被测传感器的灵敏度。调整信号发生器的频率,可丈量灵敏度随频率的改变状况,取得传感器的频响特性。

  选用直接比较法丈量传感器的灵敏度,在声场均匀的油腔内,距发射源相同间隔处放置规范传感器和被测传感器,两传感器一起接纳换能器发射的声波信号,用示波器别离丈量2只传感器的输出峰值电压V标和V测,得到V标/V测=M标/M测,即

  式中M标和M测别离为规范传感器和被测传感器的灵敏度,V/Pa;V标和V测为规范水听器和被测传感器的输出电压,V。由式(1)可计算出被测传感器的灵敏度。

  试验用规范传感器选用压电陶瓷球状水听器,它是一种接纳声波信号的压力传感器,经国家一级水声计量站标定,水听器的灵敏度M标=87.1V/Pa,灵敏度的不确定度为5V/Pa,谐振频率大于60kHz。尽管水听器的作业频带较宽,但丈量体系的作业频率上限受油腔尺度的约束。一般腔体的规划尺度应不大于四分之一波长,以确保腔内声场的均匀性,体系的作业频率高,腔体的尺度小,约束了被测传感器的尺度。体系的丈量频率理论上不存在下限,但实践中腔内的发射器在低频时发射功率较低,信噪比较小,约束了频率下限。本试验体系的规划频带为20Hz～4kHz。

  试验样品选用北京信息工程学院研发的YLC-A型压电式微压传感器,样品数为3只。将传感器装置在测验腔盖样品架上,输出端与腔盖上的样品输出引线所示衔接体系。因为传感器内装前置扩大器,需供给直流电源作业,电源加在腔盖上被测传感器输出端。调理信号发生器发生正弦信号,信号起伏不宜过大,以防止传感器输出失真。选取多个信号频率,别离丈量每个频率点两传感器的输出电压,在1kHz处示波器上的规范传感器波形(1)的峰-峰值电压为145.5mV;被测传感器波形(2)的峰峰值电压为5.85V。将V标和V测代入式(1)算出被测传感器的灵敏度。依据计算结果制作传感器的灵敏度随频率改变曲线所示,然后得到传感器的频率响应规模。