[發(fā)明專利]一種CRY2110噪聲傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710366718.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107192443A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹祖楊;張凱強(qiáng);邵曉平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州兆華電子有限公司
• 主分類號(hào): G01H11/06
• 分類號(hào): G01H11/06
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11340
• 代理人: 韓洪

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及噪聲傳感器的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于測(cè)試表征聲音大小的聲壓級(jí)的CRY2110噪聲傳感器。

【背景技術(shù)】

噪聲傳感器正是由于傳感器內(nèi)置一個(gè)對(duì)聲音敏感的電容式駐極體話筒，駐極體面與背電極相對(duì)，中間有一個(gè)極小的空氣隙，形成一個(gè)以空氣隙和駐極體作絕緣介質(zhì)，以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)平板電容器。電容的兩極之間有輸出電極。由于駐極體薄膜上分布有自由電荷。當(dāng)聲波引起駐極體薄膜振動(dòng)而產(chǎn)生位移時(shí)；改變了電容兩極版之間的距離，從而引起電容的容量發(fā)生變化，由于駐極體上的電荷數(shù)始終保持恒定，根據(jù)公式：Q＝CU，所以當(dāng)C變化時(shí)必然引起電容器兩端電壓U的變化，從而輸出電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)到電信號(hào)的變換。

目前的噪聲傳感器主要用來(lái)接收聲波，顯示聲音的振動(dòng)圖象，但不能對(duì)噪聲的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，因此導(dǎo)致測(cè)試中操作復(fù)雜，且傳統(tǒng)的噪聲傳感器體積大、接口不易拓展、功能性低，無(wú)法滿足工業(yè)自動(dòng)化和戶外監(jiān)測(cè)的體積小、接口易拓展的使用需求，此外，普通聲級(jí)計(jì)，功能豐富，一般具備模擬信號(hào)監(jiān)聽(tīng)和RS-232接口，但豐富的功能要求較大的體積和復(fù)雜的電路。同時(shí)232接口由于先天的劣勢(shì)不適合遠(yuǎn)距離傳輸，模擬監(jiān)聽(tīng)接口對(duì)實(shí)際的工業(yè)和戶外應(yīng)用都無(wú)大用。為了解決以上問(wèn)題，有必要提出一種能夠用于測(cè)試表征聲音大小的聲壓級(jí)的噪聲傳感器。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種CRY2110噪聲傳感器，其旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中噪聲傳感器體積大、接口不易拓展、功能性低的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種CRY2110噪聲傳感器，包括測(cè)量傳聲器、前置級(jí)放大電路、信號(hào)調(diào)理采樣電路、信號(hào)處理電路和輸出接口，所述的測(cè)量傳聲器的輸出端與前置級(jí)放大電路的輸入端連接，所述的前置級(jí)放大電路的輸出端與信號(hào)調(diào)理采樣電路的輸入端連接，所述的信號(hào)調(diào)理采樣電路包括一塊高精度的24位AD采樣芯片，所述的信號(hào)調(diào)理采樣電路的輸出端與信號(hào)處理電路的輸入端連接，所述的信號(hào)處理電路包括一塊帶有DSP內(nèi)核的ARM處理器，所述的信號(hào)處理電路的輸出端與輸出接口連接。

作為優(yōu)選，所述的前置級(jí)放大電路由三極管、電阻、第一退耦濾波電容、第二退耦濾波電容組成，所述的三極管的基極與測(cè)量傳聲器的輸出端連接，所述的三極管的發(fā)射極與信號(hào)調(diào)理采樣電路的輸入端連接，所述的第一退耦濾波電容與三極管的集電極連接，所述的電阻一端與三極管的發(fā)射極連接，另一端與第二退耦濾波電容和低壓雙電源的負(fù)極連接，所述的三極管的集電極與低壓雙電源的正極連接。

作為優(yōu)選，所述的電阻與第二退耦濾波電容串聯(lián)，所述的第一退耦濾波電容和第二退耦濾波電容的另一端均接地。

作為優(yōu)選，所述的低壓雙電源的電壓為3.3V。

作為優(yōu)選，所述的信號(hào)調(diào)理采樣電路通過(guò)24位AD采樣芯片使用雙通道同時(shí)采樣，兩通道數(shù)字信號(hào)同時(shí)傳輸。

作為優(yōu)選，所述的輸出接口包括4-20mA電流輸出接口和RS-485接口。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種CRY2110噪聲傳感器，采用駐極體式電容傳聲器為測(cè)量傳聲器，性能穩(wěn)定、測(cè)試精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)聲電轉(zhuǎn)換功能；前置級(jí)放大電路實(shí)現(xiàn)高低阻抗的轉(zhuǎn)換，方便后級(jí)處理電路采集，較傳統(tǒng)的前置級(jí)放大電路具有電路簡(jiǎn)化，僅需要較低的雙電源供電，放寬了對(duì)電源供電的要求，能夠做到結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，可以在小體積電路中實(shí)現(xiàn)，有助于減小噪聲傳感器的總體體積；信號(hào)調(diào)理采樣電路使用高精度的24位AD采樣芯片，使用雙通道同時(shí)采樣，兩通道數(shù)字信號(hào)同時(shí)傳輸，不需要模擬開(kāi)關(guān)切換進(jìn)行量程控制，配合帶有DSP內(nèi)核的ARM處理器實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍；輸出接口易拓展，穩(wěn)定性佳，能夠輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的通訊，滿足工業(yè)自動(dòng)化和戶外監(jiān)測(cè)場(chǎng)合，需要具備體積小、接口易拓展的硬指標(biāo)要求，貼合工業(yè)和戶外監(jiān)測(cè)的使用需求。

本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

【附圖說(shuō)明】

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一種CRY2110噪聲傳感器的模塊示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的前置級(jí)放大電路原理圖示意。

【具體實(shí)施方式】

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過(guò)附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。但是應(yīng)該理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。