声敏 传感器ppt课件.ppt
声敏传感器,生活中的例子,声音控制就能让楼道里的灯亮一段时间，这样可以节能；对手机说出要拨打的姓名，手机会自动接通相应的电话号码。荷兰飞利浦公司最近还研制出了一种新型音响设备，如果你想听音乐，不用走到音响前找按钮，也用不着遥控器，即使你在厨房，只要喊一声“开始放音乐吧”,远在客厅的音响就能自动开启，再说出歌曲的名字，音响就能在几秒钟之内找到这首歌自动播放。更为神奇的是，如果你想不起来歌曲的名字，只要哼几句歌曲的旋律，音响就能辨别出是哪首歌，然后播放给你听。,用声音代替肢体动作给人们带来了很多的好处和便利。因此，越来越多的声控设备广泛地应用到人们的生活当中。,声音传感器的概述声音传感器的应用,声敏传感器,声敏传感器概述,定义：一种将在气体、液体或固体中传播的机械振动转换成电信号的器件。种类：按测量原理可分为压电效应、电致伸缩效应、电磁感应、静电效应和磁致伸缩等等信号的传输方式：敏感元件信号电路转换、放大传送,声敏传感器的概念,一、电阻变换型声敏传感器二、压电声敏传感器三、电容式声敏传感器四、动圈式话筒,声敏传感器的分类与原理,原理：音频振动电阻值变化按照原理又可分为接触阻抗型和阻抗变换型,电阻变换型声敏传感器,接触阻抗型声敏传感器-接触式测量声波且通过阻值变化来检测。一个典型实例-碳粒式送话器：（如下图） 阻抗变换型声敏传感器-是由电阻丝应变片或半导体应变片粘贴在膜片上构成的。 当声压作用在膜片上时，膜片产生形变，使应变片的阻抗发生变化，检测电路将这种变化转换为电压信号输出从而完成声电的转换。,基本工作原理：当声波经空气传播至膜片时，膜片产生振动，在膜片和电极之间的碳粒的接触电阻发生变化，从而调制通过送话器的电流，该电流经变压器耦合至放大器，信号经放大后输出。,声波,膜片,碳粒,原理：是利用压电晶体的压电效应制成的,压电声敏传感器,压电声敏传感器的结构图,压电晶体的一个极面和膜片相连接,原理：当声压作用在膜片上使其振动时，膜片带动压电晶体产生机械振动，压电晶体在机械应力的作用下产生随声压大小变化而变化的电压, 从而完成声电的转换。,护盖,膜片,压电晶体,原理：音频振动膜片变形电容量变化分类：,电容式声敏传感器,一、 静电型声敏传感器二、音响传感器-是将气体（空气）、液体（水）和固体中传播的机械振动变换成电信号的一类传感器。,静电型-电容式送话器,结构：由膜片、护盖及固定电极等组成，膜片为一片质而弹性好的金属薄片，与固定电极组成间距很小的可变电容器。,原理：当膜片在声波作用下振动时，膜片与固定电极间的距离发生变化，从而引起电容量的变化。,如果在传感器的两极间串接负载电阻RL和直流电流极化电压E，在电容量随声波的振动变化时，在RL的两端就会产生交变电压。,保护壳,膜片,电极,音响传感器,动圈式话筒,所谓动圈式话筒，是利用电磁感应原理做成的，利用线圈在磁场中，切割磁感线，将声音信号转化为电信号，一般来说效果比较好，好的话筒一般都用这种动圈式的生活中常见的话筒大部分都是动圈式话筒，其结构如图：它在一个膜片的后面粘贴着一个由漆包线绕成的线圈，也叫音圈。在有膜片的后面还安装了一个环形的永磁体，并将线圈套在永磁体的一个极上，线圈的两端用引线引出。,军事医疗生活工业领海航天,声敏传感器应用,声敏传感器目前已在地面传感器侦察监视系统中广泛应用，其最大优点是分辨力强。如果运动目标是人员，则不仅可以直接听到声音，而且还能根据话音察明其国籍、身份和谈话内容；如果运动目标是车辆，则可根据声响判断车辆种类。如美国陆军使用的一种可悬挂在树上的被称为“音响浮标”的装置探测距离300400米，接近人的听觉范围。,声敏传感器在军事上的应用,声敏传感器在医疗上的应用,光纤麦克风具有对磁场的天然的抗干扰能力，可以应用于核磁共振成像的通信，是唯一在核磁共振成像扫描时可以在病人和医生之间进行通讯的麦克风。,除了常见的用于门户的入口控制以外，还可用来监控入侵者出现的区域。其突出优点是，它可用来鉴别引起报警的原因。此外，声音传感器在汽车防盗及航空探测等方面都有涉及，声音传感器的对声纳系统的改进也贡献不小。各式各样的声控开关也大放异彩,声敏传感器在生活上的应用,拒绝打鼾手表装有非常敏感的声音传感器，当寻查到微小的鼾声时，手表就会产生震动，就像是有人在轻轻地推您，直到鼾声完全停止。,用作汽车倒车防撞报警器装置，也被称为超声波倒车雷达或倒车声纳系统，尤其适用于加长型装载汽车、载重大货车、矿山汽车等大型车辆。利用锆钛酸铅PZT压电陶瓷在电能与机械能之间相互转换的正、逆压电效应，即在压电陶瓷加一电信号，以便产生机械振动而发射超声波，当超声波在空气传播途中碰到障碍物立即被反射回来，作用于它的陶瓷时，则会有电信号输出，通过数据处理时间差测距，计算显示车与障碍物的距离。,声敏传感器在工业上的应用,欧洲缝纫设备生产厂家大部分已采用电子检测仪器。声响实验室采用双声响回收仪，以分辨直接声源和返回声源，检验何处是机器最大声源的产生处。与我国声响检测不同，声响仪用传感器测定零部件受力大小、振动大小。,声敏传感器在领海方面的应用,丹麦E-Sea Mag300-海洋磁力仪,是一种海洋全向拖曳式高精度磁力仪，采用最新PC技术，具有精度高、性能稳定、重量轻、搬运方便的特点。采用非铁材料，高信噪比, 确保系统具有很高的分辨率。,英国AQUA深水CTD 采用金属钛作为外壳，可在6000m深度范围内进行电导、温度、深度测量。仪器可安装在水下拖载工具上，也可安装在浮标、系锚设备上，还可作垂直剖面测量。数据记录可采用自容式记录或实时数据采集，数据也可传至PC机上进行编辑、存储。,晶体式话筒 晶体的两面受到压力时，在两面间出现正负电荷，产生某一方向的电动势：当受到相反方向的应力时，晶体两面则产生与受压力相反的电荷和电动势。当晶体受到交变声波的作用时，便产生音频电动势。,声敏传感器在航天领域的应用,飞机驾驶员等全封闭头盔下使用表贴振动式晶体话筒,谢谢,
