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换能器灵敏度是个什么概念

发布者:大禹电子 发布日期:2020-11-23  浏览量:497

这是指换能器(或整个仪器系统)输出端的特定量与输入端的另一特定量之比值,通常有以下几种具体性能:

(1)接收电压灵敏度(又称接收电压响应,自由场电压灵敏度):

接收换能器输出端的开路电压与声场中引入换能器前存在于换能器声中心位置处自由场声压之比。常用单位有伏特/微巴(v/μbar)、伏/帕(v/pa)和分贝(db)。

这里所谓的自由场是指均匀各向同性媒质中可以忽略边界影响时的声场。有效声中心是指在发生器上或附近的一点,从远处观察时似乎声波是从该点发出的球面发散声波,即声源直径很小以至可以近似地把它看作点声源。在给出换能器自由场电压灵敏度时,一般还应同时指明参考点,指定方向和输出端。

若是接收换能器输出端阻抗无限大时,则此时的接收电压灵敏度就称为开路灵敏度(或称开路响应)。

就所用单位而言,“伏特/微巴” 意味着作用在换能器上的声压为1微(1μbar=0.1n/m2=1达因/厘米2)时在换能器输出端负载上可得到1伏特的电压,显然此值越大,则接收灵敏度越高,因为换句话来说,就是一定的声压作用能得到较大的开路电压。

在用分贝(db)表示时:△db=20lgm0(v/μbar)/1(v/μbar)

这是以1v/μbar为零分贝(参考点灵敏度),将观测到的灵敏度除以参考点灵敏度所得到的商再取以10为底的对数并乘以20,从而得到用分贝表示的自由场电压灵敏度。

(2)接收电流灵敏度(接收电流响应,自由场电流灵敏度):

接收换能器输出端的短路电流与声场中引入换能器前存在于换能器声中心位置处自由场声压之比。常用单位有安培/微巴(a/μbar),安培/帕(a/pa)和分贝(db)。

(3)声压灵敏度(声压响应):

接收换能器输出端开路电压与换能器接收面上实际声压之比,单位为伏特/帕(v/pa)。注意该参数与(1)是不同的。

(4)发送电压灵敏度(发送电压响应):

这是用于发射换能器的性能,它指在某频率下,在指定方向上,离开发射换能器有效声中心1米处的表观声压与施加在发射换能器输入端上的信号电压之比,单位为帕/伏(pa/v),故此参数和(1)相反。

(5)发送电流灵敏度(发送电流响应):

这也是用于发射换能器的,它指在某频率下,在指定方向上,离开发射换能器有效声中心1米处的表观声压与施加在发射换能器输入端上的信号电流之比,单位为帕/安(pa/a)。

(6)发送功率响应:

在指定方向上离开发射换能器有效声中心1米处的表观均方声压与发射换能器输入功率之比,单位为平方帕(pa2)。

(7)发送效率:

发射换能器的总输出声功率与输入电功率之比。在考虑输入电功率时,一般不计入为供应固定偏压或励磁用的电功率。注意此参数与换能效率密切相关。

(8)频率响应:

理想换能器的频率响应特性要求输出电压与声压成正比而与声波频率无关,这主要是用于接收换能器的性能,与频带范围有关。


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