Датчики измерительных систем

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»


б)    при В» 1 либо достаточно малом R получаем случай микрофона, чувствительного к градиенту давления.


Заметим, что условие В^>1 влечет за собой RCо>С1, откуда <оД//с0<1. Последнее является допущением о возможности приближенного описания разности давлений с помощью формулы градиента. Случай В—1 приводит к диаграмме направленности -в виде кардиоиды, встречающейся довольно часто (рис. 15.10).


15.3.6. Основные схемы микрофона в зависимости от .направленности


Микрофон, чувствительный к давлению, как было показано, а отсутствие эффектов дифракции является однонаправленным. Кроме того, на его диафрагму действует сила, не зависящая от частоты Поэтому его можно считать механоэлектрическим преобразователем, выходной сигнал которого пропорционален приложенной силе Так дело обстоит в случае конденсаторного микрофона, в котором в качестве обкладки используется мембрана при частотах ниже ее резонансной частоты (являющихся мерой деформации мембраны)


Напротив, в направленном микрофоне, функционирование которого основано на чувствительности к давлению (либо к градиенту и давлению), действующая на диафрагму сила пропорциональна частоте: fn~<opi, откуда /?С©>1. Эта зависимость требует компенсации. Поэтому направленные микрофоны обычно являются электродинамическими; в них на мембрану подается возбуждение с частотой выше резонансной, а измеряется скорость смещения мембраны.


15.4. Конденсаторные микрофоны


15.4.1. Принцип действия и классификация конденсаторных микрофонов


Среди всех типов микрофонов, используемых в настоящее время, микрофоны на основе конденсаторов считаются наиболее перспективными. На рис. 15.11 представлена принципиальная схема конденсаторного микрофона. Измеряемое давление воздействует на гибкую и тонкую (толщиной 10^-20 мкм) диафрагму, играющую роль подвижной обкладки в датчике смещения емкостного типа. Другая обкладка фиксирована и имеет отверстия для демпфирования: при движении диафрагмы воздух протекает через эти отверстия, происходит вязкостная диссипация энергии. Это демпфирование используется для контроля резонансной амплитуды диафрагмы и позволяет скорректировать высокочастотную часть характеристики преобразования в соответствии с объектом измерений (давление, свободное поле, диффузное поле или падение под случайным углом, разд. 15.2.2).

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»