次声传感器:一种次声传感器及其实现方法

2021/11/01 05:55 · 传感器知识资讯 ·  · 次声传感器:一种次声传感器及其实现方法已关闭评论
摘要:

次声传感器:一种次声传感器及其实现方法51)Int.CI??权利要求说明书说明书幅图?(54)发明名称??一种次声传感器及其实现方法?(57)摘要??本发明涉及一种次声传感器及其实现方法,属于地震监测技术领域。本发明所述次声传感器包括塑料外壳、含有单片机、加速度传感器的电路板及引出线;所述电路板上加速

次声传感器:一种次声传感器及其实现方法  第1张

次声传感器:一种次声传感器及其实现方法

51

Int.CI?
?
权利要求说明书
说明书
幅图
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54
)发明名称
?
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一种次声传感器及其实现方法
?

57
)摘要
?
?
本发明涉及一种次声传感器及其实现方
法,属于地震监测技术领域。本发明所述次声传
感器包括塑料外壳、含有单片机、加速度传感器
的电路板及引出线;所述电路板上加速度传感器
与单片机相连,利用密封性和防水性强的塑料外
壳将电路板密闭封装。本发明所述实现方法包
括:模式设置;安装装置;读取次声信号;次声
信号去干扰;次声信号幅频转换;发送数据;循
环监测。本发明密闭封装放置于地下或深水处,
?
次声传感器:一种次声传感器及其实现方法  第2张

次声传感器:中科院声学所次声传感器发展简介

中科院声学所次声传感器发展简介
中科院声学所自上世纪六十年代建立次声实验室,根据项目需求,研制了一系列次声传感器(图1),从早期的动圈式次声传感器到现在广泛使用的电容式次声传感器。
1.
动圈式次声传感器
动圈式次声传感器的换能原理是在声压的作用下,使线圈在均匀的磁场中运动,由此在线圈的回路中感应出电流。此型号次声传感器是声学所早期研制的产品,用于了爆炸、台风、日全食、雷暴等次声波监测。其优点是不需要电源驱动,因此可长期置于野外工作。缺点是体积较大,灵敏度较低。
2.
电容式次声传感器
声学所自上世纪90年代后研制了该类型次声传感器,并一致沿用至今。电容式次声传感器的换能原理是在声压的作用下,使灵敏元件与后极板构成的电容量发生变化,然后再用电路的方法将其转化成电压和电流。其优点是体积小,灵敏度高。其中InSYS2008型传感器在国家地震局有关研究所得到了实际应用。IDS2016型传感器已在重庆三峡库区布设成阵列,监测滑坡、泥石流关联次声信号。
中科院声学所噪声与振动实验室于2016年集成几代传感器的研制成果,根据次声监测发展需求,研制了ISA2016型大气低频宽带次声传感器和IDS2016型便携式次声传感器,分别针对不同的应用领域。
1.
ISA2016型大气低频宽带次声传感器的主要技术指标:
l
可测频带范围(f-3dB):0.003Hz~20Hz;
l
灵敏度:≥150mV/Pa;
主要应用领域:覆盖次声所有频段,用于地震、火山爆发、海啸、大气活动、气象变化、远距离爆炸等次声波检测。
2.
IDS2016型便携式次声传感器:
l
可测频带范围(f-3dB):0.5Hz~200Hz;
l
灵敏度:≥50mV/Pa;
l
体积:55mm
55mm
80mm;
主要应用领域:高频段次声和部分低频可听声,用于泥石流、滑坡、工厂、电厂、高铁、建筑工地、近距离爆炸等次声波检测。
中科院声学所是国内唯一具有低频次声传感器校准设备和能力的单位,研制的次声压力舱、多传感器一致性测量装置通过了国家863项目的验收。中国科学院声学研究所噪声与振动实验室是中科院声学所次声学研究技术服务和次声传感器生产和研制唯一出处,如有合作需求可通过中科院声学所科技处或中科院噪声与振动重点实验室联系。
联系方式: 010-
(滕老师、吕老师)
010- (声学所科技处)
邮箱:px.teng@mail.ioa.ac.cn
(滕老师)

lvjun@mail.ioa.ac.cn
(吕老师)次声传感器:一种次声传感器及其实现方法  第3张

次声传感器:次声传感器简介

目前次声传感器种类很多,常见的有电容式、波纹管膜盒型、光纤等。电容式传感器的体积小,灵敏度高,频率响应好,可以直接与记录器或模/数转换器连结,使用方便。电容型次声频传感器频率响应为劲度控制,系统的高频由系统的劲度(弹性的倒数)控制,有平直的响应,其下限频率很容易做得很低,甚至为零赫兹,灵敏度可以做得非常高。传感器只对声波敏感,对振动不敏感,使传感器有很好的抗干扰性能。电容型还有一个特别的优越性,由于上限频率低,膜片劲度可以很低,张力可以很低,膜片可以工作于弹性区,不会因为外界影响(如温度,时间等)改变其长期稳定性。

次声传感器:电容式次声波传感器

  电容式次声波传感器是利用电容原理检测次声波的传感元件,将空气中的被测次声频率波动量转化成为电容量,进而实现非电量到电量的转化,在此基础上利用检测电路将电容变化量转化成电压信号。电容式次声传感器具有频响宽、通带内特性平坦、非接触式测量的优点,在声学领域十分具有发展前途。
  目前次声传感器种类很多,常见的有电容式、波纹管膜盒型、光纤等。电容式传感器的体积小,灵敏度高,频率响应好,可以直接与记录器或模/数转换器连结,使用方便。电容型次声频传感器频率响应为劲度控制,系统的高频由系统的劲度(弹性的倒数)控制,有平直的响应,其下限频率很容易做得很低,甚至为零赫兹,灵敏度可以做得非常高。传感器只对声波敏感,对振动不敏感,使传感器有很好的抗干扰性能。电容型还有一个特别的优越性,由于上限频率低,膜片劲度可以很低,张力可以很低,膜片可以工作于弹性区,不会因为外界影响(如温度,时间等)改变其长期稳定性。
  中国科学院噪声与振动实验室研制了一系列型号的次声传感器,包括动圈式次声传感器,波纹管膜盒型次声传感器和电容式次声传感器,至今已完成了八个型号的电容式次声传感器的研制,CC-1T型、CDC-2B型(中),InSAS2008型(右)次声传感器的灵敏度为750mv/Pa至900mv/Pa,可适用于次声波的声压测量和构建次声测量阵列用来测定次声波的声源位置和传播特性。

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