Garso lygio matuoklių naudojimas automobilių pramonėje
Garso lygio matuoklio struktūra ir veikimo principas
Garso lygio matuoklis – tai prietaisas, galintis išmatuoti pramoninio, buitinio, eismo triukšmo lygį ir kt. pagal žmogaus ausies klausos ypatybes. Triukšmo lygis – tai garso slėgio lygis (dB) arba garsumo lygis (fon), išmatuotas garso lygio matuokliu ir pakoreguotas pagal klausą. Pagal garso lygio matuoklio, kuris standartinėmis sąlygomis matavo 100{{10}}Hz gryną toną, tikslumą septintajame dešimtmetyje garso lygio matuoklis buvo padalintas į dvi dalis. kategorijų pasaulyje, viena vadinama preciziniu garso lygio matuokliu, o kita – įprastu garso lygio matuokliu. Mūsų šalis taip pat taiko šį metodą. Nuo aštuntojo dešimtmečio kai kurios šalys pradėjo taikyti keturių kategorijų metodą, kuris skirstomas į 0 tipą, 1 tipą, 2 tipą ir 3 tipą. Jų tikslumas yra ±0,4 dB, ± 0,7 dB, ± 1,0 dB ir ± 1,5 dB. atitinkamai. Pagal skirtingus garso lygio matuoklio naudojamus maitinimo šaltinius, jis taip pat gali būti skirstomas į kintamosios srovės ir nuolatinės srovės tipo garso lygio matuoklius su sausomis baterijomis, o pastarasis taip pat gali būti nešiojamas. Nešiojamasis turi mažo dydžio, lengvo svorio ir patogaus naudojimo vietoje privalumus.
Paprastai jį sudaro mikrofonas, stiprintuvas, slopintuvas, svorio tinklas, detektorius, indikacinis skaitiklis ir maitinimo šaltinis.
(1) Mikrofonas
Tai prietaisas, kuris garso slėgio signalą paverčia įtampos signalu, taip pat žinomas kaip mikrofonas, ir yra puikus jutiklis. Įprasti mikrofonai yra krištolinis, elektretinis, judantis ritė ir kondensatorius.
Judantis ritės jutiklis susideda iš vibruojančios diafragmos, judančios ritės, magneto ir transformatoriaus. Vibruojanti diafragma pradeda vibruoti po to, kai ją veikia garso bangos slėgis, ir verčia su ja sumontuotą kilnojamąją ritę vibruoti magnetiniame lauke ir generuoti indukuotą srovę. Srovė kinta priklausomai nuo vibruojančios diafragmos akustinio slėgio dydžio. Kuo didesnis garso slėgis, tuo didesnė generuojama srovė; kuo mažesnis garso slėgis, tuo mažesnė generuojama srovė.
Talpiniai jutikliai daugiausia sudaryti iš metalinių diafragmų ir metalinių elektrodų, kurie yra arti vienas kito, o tai iš esmės yra plokščias kondensatorius. Metalinė diafragma ir metaliniai elektrodai sudaro dvi plokščiojo kondensatoriaus plokštes. Kai diafragma yra veikiama garso slėgio, diafragma deformuojasi, keičiasi atstumas tarp dviejų plokščių, taip pat keičiasi talpa, todėl susidaro kintamoji įtampa, kurios bangos forma yra mikrofono ir garso slėgio lygio linijiniame diapazone, formuojant santykį. realizuoja garso slėgio signalo pavertimo įtampos signalu funkciją.
Kondensatorinis mikrofonas yra idealus mikrofonas akustiniam matavimui. Jis turi didelio dinaminio diapazono, plokščio dažnio atsako, didelio jautrumo ir gero stabilumo bendroje matavimo aplinkoje pranašumus, todėl yra plačiai naudojamas. Kadangi talpinio jutiklio išėjimo varža yra labai didelė, būtina atlikti varžos transformaciją per pirminį stiprintuvą. Pirminis stiprintuvas yra sumontuotas garso lygio matuoklio viduje, netoli tos dalies, kurioje sumontuotas talpinis jutiklis.
(2) Stiprintuvas ir slopintuvas
Šiuo metu daugelyje populiarių vietinių ir importuotų stiprintuvų stiprinimo grandinėje naudojami dviejų pakopų stiprintuvai, būtent įvesties stiprintuvas ir išvesties stiprintuvas, kurių funkcija yra sustiprinti silpną elektrinį signalą. Įvesties slopintuvas ir išvesties slopintuvas naudojami įvesties signalo slopinimui ir išėjimo signalo slopinimui pakeisti taip, kad matuoklio galvutės rodyklė būtų nukreipta į atitinkamą padėtį, o kiekvienos pavaros slopinimas būtų 1{{2 }} decibelų. Įvesties stiprintuvo naudojamo slopintuvo reguliavimo diapazonas yra matavimo apačia (pvz., 0–70 dB), o išvesties stiprintuvo naudojamo slopintuvo reguliavimo diapazonas yra matavimas (70–120 dB). Įvesties ir išvesties slopintuvų ciferblatai dažnai būna skirtingų spalvų, o šiuo metu juoda ir permatoma dažnai yra suporuota. Kadangi daugelio garso lygio matuoklių aukštas ir žemas ribos 70 decibelų, sukant būtina neleisti viršyti ribos, kad nesugadintumėte įrenginio.
(3) Svėrimo tinklas
Siekiant imituoti skirtingą žmogaus klausos jautrumą skirtingais dažniais, yra įmontuotas įrenginys, galintis imituoti žmogaus ausies klausos ypatybes ir koreguoti elektrinį signalą į tinklą, panašų į klausą. Šis tinklas vadinamas svoriniu tinklu. Garso slėgio lygis, išmatuotas per svėrimo tinklą, nebėra objektyvaus fizinio dydžio garso slėgio lygis (vadinamas linijiniu garso slėgio lygiu), bet garso slėgio lygis, pakoreguotas klausos pojūčiu, vadinamas svertiniu garso lygiu arba triukšmo lygiu.
Paprastai yra trijų tipų svertiniai tinklai: A, B ir C. A svertinis garso lygis yra skirtas imituoti žmogaus ausies dažnines charakteristikas ir žemo intensyvumo triukšmą, žemiau 55 decibelų; B svertinis garso lygis turi imituoti vidutinio intensyvumo 55–85 decibelų triukšmo dažnines charakteristikas; C svertinis garso lygis skirtas imituoti didelio intensyvumo triukšmo charakteristikos dažnines charakteristikas. Skirtumas tarp šių trijų yra žemo dažnio triukšmo komponentų slopinimo laipsnis. A susilpnina labiausiai, po to B ir C mažiausiai. A svertinis garso lygis yra plačiausiai naudojamas triukšmo matavimo metodas pasaulyje, nes jo charakteristikos kreivė yra artima žmogaus ausies klausos savybėms. B ir C buvo palaipsniui naudojami.
Triukšmo lygio rodmenys, paimti iš garso lygio matuoklių, turi nurodyti matavimo sąlygas.
(4) Geofonas ir indikatoriaus galvutė
Norint parodyti sustiprintą signalą per skaitiklio galvutę, taip pat reikalingas detektorius, kuris greitai kintantį įtampos signalą paverstų lėčiau kintančiu nuolatinės srovės įtampos signalu. Šios nuolatinės srovės įtampos dydis yra proporcingas įvesties signalo dydžiui. Pagal matavimo poreikius detektorius gali būti suskirstytas į smailės detektorių, vidutinį detektorių ir juodą RMS detektorių. Didžiausias detektorius gali suteikti didžiausią vertę tam tikru laiko intervalu, o vidutinis detektorius gali išmatuoti didžiausią vidutinę vertę tam tikru laiko intervalu. Šaknies kvadratiniai detektoriai naudojami daugeliui matavimų, išskyrus impulsinius garsus, tokius kaip šaudymas, kuriems reikalingi didžiausi matavimai.
