A estrutura do medidor de nível de som
O medidor de nível de som é o instrumento de medição de ruído mais básico. É um instrumento eletrônico, mas é diferente de instrumentos eletrônicos objetivos, como voltímetros. Ao converter um sinal acústico em um sinal elétrico, pode simular as características de tempo da velocidade de resposta do ouvido humano às ondas sonoras; as características de frequência de diferentes sensibilidades para frequências altas e baixas e as características de intensidade de mudança das características de frequência em intensidade diferente. O sonômetro é um instrumento eletrônico subjetivo
A estrutura do medidor de nível de som
É composto por microfone, amplificador, atenuador, rede de ponderação, detector, medidor indicador e fonte de alimentação.
1. Microfone
É um aparelho que converte um sinal de pressão sonora em sinal de tensão, também conhecido como microfone, e é um excelente sensor. Microfones comuns são cristal, eletreto, bobina móvel e condensador.
O sensor de bobina móvel consiste em um diafragma vibratório, uma bobina móvel, um ímã permanente e um transformador. O diafragma vibratório começa a vibrar após ser submetido à pressão das ondas sonoras e aciona a bobina móvel instalada com ele para vibrar no campo magnético para gerar uma corrente induzida. A corrente varia de acordo com a magnitude da pressão acústica no diafragma vibratório. Quanto maior a pressão sonora, maior a corrente gerada; quanto menor a pressão sonora, menor a corrente gerada.
Os sensores capacitivos são compostos principalmente por diafragmas de metal e eletrodos de metal que estão próximos, o que é essencialmente um capacitor de placa plana. O diafragma de metal e os eletrodos de metal constituem as duas placas do capacitor plano. Quando o diafragma é submetido à pressão sonora, o diafragma se deforma, a distância entre as duas placas muda e a capacitância também muda, gerando assim uma tensão alternada cuja forma de onda está dentro da faixa linear do microfone e do nível de pressão sonora formando uma relação realiza a função de converter o sinal de pressão sonora em um sinal de tensão.
O microfone condensador é um microfone ideal na medição acústica. Tem as vantagens de grande faixa dinâmica, resposta de frequência plana, alta sensibilidade e boa estabilidade no ambiente de medição geral, por isso é amplamente utilizado. Como a impedância de saída do sensor capacitivo é muito alta, é necessário realizar a transformação de impedância através do pré-amplificador. O pré-amplificador é instalado dentro do medidor de nível de som próximo à parte onde o sensor capacitivo está instalado.
2. Amplificador e atenuador
Muitos amplificadores domésticos e importados que são populares atualmente usam amplificadores de dois estágios no circuito de amplificação, ou seja, o amplificador de entrada e o amplificador de saída, e sua função é amplificar sinais elétricos fracos. O atenuador de entrada e o atenuador de saída são usados para alterar a atenuação do sinal de entrada e a atenuação do sinal de saída, de modo que o ponteiro do cabeçote aponte para a posição apropriada e a atenuação de cada marcha seja 1{{2 }} decibéis. A faixa de ajuste do atenuador usado pelo amplificador de entrada é a extremidade inferior da medição (como 0~70 dB), e a faixa de ajuste do atenuador usado pelo amplificador de saída é a extremidade superior da medição (70~120 dB). Os mostradores dos atenuadores de entrada e saída geralmente são feitos de cores diferentes e, atualmente, preto e transparente costumam ser emparelhados. Como os altos e baixos de muitos medidores de nível sonoro são limitados em 70 decibéis, é necessário evitar que o limite seja ultrapassado ao girar, para não danificar o aparelho.
3. Rede de ponderação
Para simular as diferentes sensibilidades da audição humana em diferentes frequências, existe um embutido que pode simular as características auditivas do ouvido humano e corrigir o sinal elétrico para uma rede semelhante à da audição. Essa rede é chamada de rede de ponderação. O nível de pressão sonora medido através da rede de ponderação não é mais o nível de pressão sonora da grandeza física objetiva (denominado nível de pressão sonora linear), mas o nível de pressão sonora corrigido pelo sentido da audição, denominado nível sonoro ponderado ou nível de ruído.
Existem geralmente três tipos de redes de ponderação: A, B e C. O nível de som ponderado A é para simular as características de frequência do ouvido humano para ruído de baixa intensidade abaixo de 55 decibéis; o nível de som ponderado B é para simular as características de frequência de 55-85 decibéis de ruído de intensidade moderada; o nível de som ponderado C é para simular as características de frequência da característica de ruído de alta intensidade. A diferença entre os três é o grau de atenuação dos componentes de baixa frequência do ruído. A atenua mais, seguido por B, e C menos. O nível de som ponderado A é a medida de ruído mais utilizada no mundo porque sua curva característica é próxima das características auditivas do ouvido humano, e B e C são usados gradualmente. As leituras do nível de ruído tiradas dos medidores de nível de som devem indicar as condições de medição.
4. Geofone e cabeçote indicador
Para exibir o sinal amplificado através do medidor, um detector também é necessário para converter o sinal de tensão que muda rapidamente em um sinal de tensão CC que muda mais lentamente. A magnitude desta tensão DC é proporcional à magnitude do sinal de entrada. De acordo com as necessidades de medição, o detector pode ser dividido em detector de pico, detector médio e detector preto RMS. O detector de pico pode fornecer o valor máximo de um determinado intervalo de tempo e o detector de média pode medir seu valor médio absoluto em um determinado intervalo de tempo. Detectores de raiz quadrada são usados na maioria das medições, exceto para sons impulsivos, como tiros, que requerem medições de pico.
O detector de valor quadrático médio pode calcular a média e a raiz quadrada do sinal AC para obter o valor quadrático médio da tensão e, finalmente, enviar o sinal de tensão quadrática média para a cabeça do indicador. O cabeçote indicador é um medidor elétrico, desde que sua escala esteja calibrada, o valor em decibéis do nível de ruído pode ser lido diretamente do cabeçote. . O tempo médio da marcha "rápida" é de 0,27s, muito próximo ao tempo médio fisiológico do órgão auditivo humano; o tempo médio da marcha "lenta" é de 1,05s. Ao medir o ruído em estado estacionário ou precisar registrar o processo de alteração do nível de som, é mais apropriado usar a marcha "rápida"; quando a flutuação do ruído medido é relativamente grande, é mais apropriado usar a marcha "lenta".
