Wie funktioniert ein Schallpegelmesser?
Der Schallpegelmesser ist ein grundlegendes Lärmmessgerät. Es handelt sich um ein elektronisches Instrument, das sich jedoch von objektiven elektronischen Instrumenten wie Voltmetern unterscheidet.
Bei der Umwandlung des akustischen Signals in ein elektrisches Signal kann der zeitliche Verlauf der Reaktionsgeschwindigkeit des menschlichen Ohrs auf die Schallwelle simuliert werden;
Eine Frequenzcharakteristik, die eine unterschiedliche Empfindlichkeit gegenüber hohen und niedrigen Frequenzen aufweist, und eine Intensitätscharakteristik, die die Frequenzcharakteristik bei unterschiedlicher Lautstärke ändert. Daher ist der Schallpegelmesser ein subjektives elektronisches Instrument.
Das Funktionsprinzip des Schallpegelmessers ist:
Der Ton wird vom Mikrofon in ein elektrisches Signal umgewandelt, und dann wird die Impedanz vom Vorverstärker umgewandelt, um das Mikrofon an den Dämpfer anzupassen. Der Verstärker fügt das Ausgangssignal dem Bewertungsnetzwerk hinzu und führt eine Frequenzbewertung des Signals (oder eines externen Filters) durch.
Anschließend wird das Signal über das Dämpfungsglied und den Verstärker auf eine bestimmte Amplitude verstärkt, an den Effektivwertdetektor (oder externen Druckpegelschreiber) gesendet und der Wert des Geräuschpegels auf dem Anzeigemessgerät angezeigt.
1) Ein Mikrofon ist ein Gerät, das ein Schalldrucksignal in ein Spannungssignal umwandelt, auch Mikrofon genannt, das ein Sensor eines Schallpegelmessers ist. Gängige Mikrofone sind Kristall-, Elektret-, Schwingspulen- und Kondensatormikrofone.
Ein Tauchspulenmikrofon besteht aus einer schwingenden Membran, einer beweglichen Spule, einem Permanentmagneten und einem Transformator.
Die schwingende Membran beginnt zu schwingen, nachdem sie dem Schallwellendruck ausgesetzt wurde, und treibt die darin eingebaute bewegliche Spule zum Schwingen im Magnetfeld an, um einen induzierten Strom zu erzeugen.
Der Strom variiert je nach Größe des Schalldrucks auf die vibrierende Membran. Je größer der Schalldruck, desto größer der erzeugte Strom, und je kleiner der Schalldruck, desto kleiner der erzeugte Strom.
Das Kondensatormikrofon besteht hauptsächlich aus einer Metallmembran und nahe beieinander liegenden Metallelektroden, was im Wesentlichen einem Flachplattenkondensator entspricht.
Die Metallmembran und die Metallelektrode bilden die beiden Platten des Flachkondensators. Wenn die Membran Schalldruck ausgesetzt wird, verformt sich die Membran und der Abstand zwischen den beiden Platten ändert sich;
Daher ändert sich die Kapazität und auch die Spannung im Bitmesskreis ändert sich, wodurch die Funktion der Umwandlung des Schalldrucksignals in ein Spannungssignal realisiert wird.
Kondensatormikrofone sind ideale Mikrofone für akustische Messungen. Es bietet die Vorteile eines großen Dynamikbereichs, eines flachen Frequenzgangs, einer hohen Empfindlichkeit und einer guten Stabilität in allgemeinen Messumgebungen und ist daher weit verbreitet.
Da die Ausgangsimpedanz des Kondensatormikrofons sehr hoch ist, ist eine Impedanztransformation über den Vorverstärker erforderlich. Der Vorverstärker wird im Schallpegelmesser in der Nähe der Stelle installiert, an der das Kondensatormikrofon installiert ist.
2) Verstärker
Im Allgemeinen wird ein zweistufiger Verstärker verwendet, dh ein Eingangsverstärker und ein Ausgangsverstärker, und seine Funktion besteht darin, schwache elektrische Signale zu verstärken.
Der Eingangsdämpfer und der Ausgangsdämpfer werden verwendet, um die Dämpfung des Eingangssignals und die Dämpfung des Ausgangssignals zu ändern, sodass der Zeiger des Messgeräts auf die richtige Position gezeigt werden kann.
Der Einstellbereich des im Eingangsverstärker verwendeten Dämpfungsglieds soll das untere Ende messen, und der Einstellbereich des im Ausgangsverstärker verwendeten Dämpfungsglieds wird als ausgezeichnet gemessen.
Die Höhen- und Tiefengrenzen vieler Schallpegelmesser liegen bei 70 dB.
3) Gewichtungsnetzwerk
Um die unterschiedlichen Empfindlichkeiten des menschlichen Gehörs bei verschiedenen Frequenzen zu simulieren, ist ein Schallpegelmesser mit einem Netzwerk ausgestattet, das die Höreigenschaften des menschlichen Ohrs simulieren und das elektrische Signal auf einen ungefähren Wert des Hörsinns korrigieren kann. Dieses Netzwerk wird Gewichtungsnetzwerk genannt. .
Der über das Bewertungsnetzwerk gemessene Schalldruckpegel ist nicht mehr der Schalldruckpegel der objektiven physikalischen Größe (linearer Schalldruckpegel genannt), sondern der durch das Gehör korrigierte Schalldruckpegel, der gewichtete Schallpegel oder Geräuschpegel genannt wird.
