Uso de sonómetros en la industria del automóvil
La estructura y el principio de funcionamiento del medidor de nivel de sonido.
El sonómetro es un instrumento que puede medir el nivel sonoro de ruido industrial, ruido doméstico, ruido de tráfico, etc. según las características auditivas del oído humano. El nivel de ruido se refiere al nivel de presión del sonido (dB) o nivel de volumen (fon) medido con un medidor de nivel de sonido y corregido para la audición. Según la precisión del sonómetro que mide 100{{10}}Hz de tono puro en condiciones estándar, en la década de 1960, el sonómetro se dividía en dos categorías en el mundo, uno se llama medidor de nivel de sonido de precisión y el otro se llama medidor de nivel de sonido ordinario. Nuestro país también adopta este método. Desde la década de 1970, algunos países han introducido un método de cuatro categorías, que se divide en Tipo 0, Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 3. Sus precisiones son ±0,4 dB, ±0,7 dB, ±1,0 dB y ±1,5 dB. respectivamente. De acuerdo con las diferentes fuentes de alimentación utilizadas por el sonómetro, también se puede dividir en sonómetro de tipo CA y tipo CC con baterías secas, y este último también puede ser portátil. Portable tiene las ventajas de un tamaño pequeño, un peso ligero y un uso conveniente en el sitio.
Generalmente, se compone de micrófono, amplificador, atenuador, red de ponderación, detector, medidor indicador y fuente de alimentación.
(1) Micrófono
Es un dispositivo que convierte una señal de presión sonora en una señal de voltaje, también conocido como micrófono, y es un excelente sensor. Los micrófonos comunes son de cristal, de electreto, de bobina móvil y de condensador.
El sensor de bobina móvil consta de un diafragma vibratorio, una bobina móvil, un imán y un transformador. El diafragma vibratorio comienza a vibrar después de ser sometido a la presión de las ondas sonoras y hace que la bobina móvil instalada con él vibre en el campo magnético para generar una corriente inducida. La corriente varía según la magnitud de la presión acústica sobre el diafragma vibrante. Cuanto mayor sea la presión del sonido, mayor será la corriente generada; cuanto menor sea la presión del sonido, menor será la corriente generada.
Los sensores capacitivos se componen principalmente de diafragmas de metal y electrodos de metal que están muy juntos, que es esencialmente un condensador de placa plana. El diafragma metálico y los electrodos metálicos constituyen las dos placas del capacitor plano. Cuando el diafragma se somete a presión de sonido, el diafragma se deforma, la distancia entre las dos placas cambia y la capacitancia también cambia, generando así un voltaje alterno cuya forma de onda está dentro del rango lineal del micrófono y el nivel de presión de sonido Formando una relación Realiza la función de convertir la señal de presión de sonido en una señal de voltaje.
El micrófono de condensador es un micrófono ideal en la medición acústica. Tiene las ventajas de un amplio rango dinámico, respuesta de frecuencia plana, alta sensibilidad y buena estabilidad en el entorno de medición general, por lo que es ampliamente utilizado. Dado que la impedancia de salida del sensor capacitivo es muy alta, es necesario realizar una transformación de impedancia a través del preamplificador. El preamplificador se instala dentro del sonómetro cerca de la parte donde se instala el sensor capacitivo.
(2) amplificador y atenuador
En la actualidad, muchos amplificadores nacionales e importados populares utilizan amplificadores de dos etapas en el circuito de amplificación, es decir, el amplificador de entrada y el amplificador de salida, cuya función es amplificar la señal eléctrica débil. El atenuador de entrada y el atenuador de salida se utilizan para cambiar la atenuación de la señal de entrada y la atenuación de la señal de salida, de modo que el puntero del cabezal del indicador apunte a la posición adecuada y la atenuación de cada engranaje sea 1{{2 }} decibelios. El rango de ajuste del atenuador usado por el amplificador de entrada es la medida inferior (como 0~70 dB), y el rango de ajuste del atenuador usado por el amplificador de salida es la medida (70~120 dB). Los diales de los atenuadores de entrada y salida a menudo se fabrican en diferentes colores, y actualmente el negro y el transparente a menudo se combinan. Dado que los altos y bajos de muchos sonómetros están limitados a 70 decibelios, es necesario evitar que se exceda el límite al girar, para no dañar el dispositivo.
(3) Red de ponderación
Para simular las diferentes sensibilidades del oído humano a diferentes frecuencias, hay uno incorporado que puede simular las características auditivas del oído humano y corregir la señal eléctrica a una red que es similar a la audición. Esta red se llama red de ponderación. El nivel de presión sonora medido a través de la red de ponderación ya no es el nivel de presión sonora de la cantidad física objetiva (llamado nivel de presión sonora lineal), sino el nivel de presión sonora corregido por el sentido del oído, llamado nivel sonoro ponderado o nivel de ruido.
En general, hay tres tipos de redes de ponderación: A, B y C. El nivel de sonido ponderado A es para simular las características de frecuencia del oído humano a un ruido de baja intensidad por debajo de 55 decibelios; el nivel de sonido ponderado B es para simular las características de frecuencia del ruido de intensidad moderada entre 55 y 85 decibeles; el nivel de sonido ponderado C es para simular las características de frecuencia de la característica de ruido de alta intensidad. La diferencia entre los tres es el grado de atenuación de los componentes de baja frecuencia del ruido. A es el que más atenúa, seguido de B y C el que menos. El nivel de sonido ponderado A es la medida de ruido más utilizada en el mundo porque su curva característica se acerca a las características auditivas del oído humano. B y C se han utilizado gradualmente.
Las lecturas del nivel de ruido tomadas de los sonómetros deben indicar las condiciones de medición.
(4) Cabeza indicadora y geófono
Para mostrar la señal amplificada a través de la cabeza del medidor, también se necesita un detector para convertir la señal de voltaje que cambia rápidamente en una señal de voltaje de CC que cambia más lentamente. La magnitud de este voltaje de CC es proporcional a la magnitud de la señal de entrada. De acuerdo con las necesidades de medición, el detector se puede dividir en detector de pico, detector promedio y detector RMS negro. El detector de pico puede dar el valor máximo en un cierto intervalo de tiempo, y el detector promedio puede medir el valor promedio máximo en un cierto intervalo de tiempo. Los detectores de raíz cuadrada se utilizan en la mayoría de las mediciones, excepto para los sonidos impulsivos, como los disparos, que requieren mediciones máximas.
