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換能器靈敏度是個(gè)什么概念

發(fā)布者:大禹電子 發(fā)布日期:2020-11-23  瀏覽量:3452

這是指換能器(或整個(gè)儀器系統(tǒng))輸出端的特定量與輸入端的另一特定量之比值,通常有以下幾種具體性能:


(1)接收電壓靈敏度(又稱接收電壓響應(yīng),自由場(chǎng)電壓靈敏度):


接收換能器輸出端的開路電壓與聲場(chǎng)中引入換能器前存在于換能器聲中心位置處自由場(chǎng)聲壓之比。常用單位有伏特/微巴(V/μbar)、伏/帕(V/Pa)和分貝(dB)。


這里所謂的自由場(chǎng)是指均勻各向同性媒質(zhì)中可以忽略邊界影響時(shí)的聲場(chǎng)。有效聲中心是指在發(fā)生器上或附近的一點(diǎn),從遠(yuǎn)處觀察時(shí)似乎聲波是從該點(diǎn)發(fā)出的球面發(fā)散聲波,即聲源直徑很小以至可以近似地把它看作點(diǎn)聲源。在給出換能器自由場(chǎng)電壓靈敏度時(shí),一般還應(yīng)同時(shí)指明參考點(diǎn),指定方向和輸出端。


若是接收換能器輸出端阻抗無(wú)限大時(shí),則此時(shí)的接收電壓靈敏度就稱為開路靈敏度(或稱開路響應(yīng))。


就所用單位而言,“伏特/微巴” 意味著作用在換能器上的聲壓為1微(1μbar=0.1N/m2=1達(dá)因/厘米2)時(shí)在換能器輸出端負(fù)載上可得到1伏特的電壓,顯然此值越大,則接收靈敏度越高,因?yàn)閾Q句話來(lái)說(shuō),就是一定的聲壓作用能得到較大的開路電壓。


在用分貝(dB)表示時(shí):△dB=20lgM0(V/μbar)/1(V/μbar)


這是以1V/μbar為零分貝(參考點(diǎn)靈敏度),將觀測(cè)到的靈敏度除以參考點(diǎn)靈敏度所得到的商再取以10為底的對(duì)數(shù)并乘以20,從而得到用分貝表示的自由場(chǎng)電壓靈敏度。


(2)接收電流靈敏度(接收電流響應(yīng),自由場(chǎng)電流靈敏度):


接收換能器輸出端的短路電流與聲場(chǎng)中引入換能器前存在于換能器聲中心位置處自由場(chǎng)聲壓之比。常用單位有安培/微巴(A/μbar),安培/帕(A/Pa)和分貝(dB)。


(3)聲壓靈敏度(聲壓響應(yīng)):


接收換能器輸出端開路電壓與換能器接收面上實(shí)際聲壓之比,單位為伏特/帕(V/Pa)。注意該參數(shù)與(1)是不同的。


(4)發(fā)送電壓靈敏度(發(fā)送電壓響應(yīng)):


這是用于發(fā)射換能器的性能,它指在某頻率下,在指定方向上,離開發(fā)射換能器有效聲中心1米處的表觀聲壓與施加在發(fā)射換能器輸入端上的信號(hào)電壓之比,單位為帕/伏(Pa/V),故此參數(shù)和(1)相反。


(5)發(fā)送電流靈敏度(發(fā)送電流響應(yīng)):


這也是用于發(fā)射換能器的,它指在某頻率下,在指定方向上,離開發(fā)射換能器有效聲中心1米處的表觀聲壓與施加在發(fā)射換能器輸入端上的信號(hào)電流之比,單位為帕/安(Pa/A)。


(6)發(fā)送功率響應(yīng):


在指定方向上離開發(fā)射換能器有效聲中心1米處的表觀均方聲壓與發(fā)射換能器輸入功率之比,單位為平方帕(Pa2)。


(7)發(fā)送效率:


發(fā)射換能器的總輸出聲功率與輸入電功率之比。在考慮輸入電功率時(shí),一般不計(jì)入為供應(yīng)固定偏壓或勵(lì)磁用的電功率。注意此參數(shù)與換能效率密切相關(guān)。


(8)頻率響應(yīng):


理想換能器的頻率響應(yīng)特性要求輸出電壓與聲壓成正比而與聲波頻率無(wú)關(guān),這主要是用于接收換能器的性能,與頻帶范圍有關(guān)。


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