基于四元十字阵的低频换能器指向性检测方法

针对大型低频换能器指向性难以测量的问题,提出了一种基于四元十字阵的测量方法以获取大型低频换能器的指向性。利用到达四元十字阵阵元的时延差信息,结合双曲面交汇法对换能器进行定位,并根据四元十字阵阵元测得的声信号实现大型低频换能器指向性的测量;对定位算法进行理论仿真,设计并进行了湖上试验以测量模拟声源的指向性;对湖上试验测量数据进行计算分析,并与模拟声源在消声水池中的测量结果进行比较,两者-3dB波束开角的测量结果相差在10%以内。此方法可以用于低频换能器指向性的测量。

基于FPGA的通道数可调高精度采集系统模块化设计

在声学相机的开发过程中,针对声场信号的高精度采集以及多传感器信息的实时传输需求,设计了一种集成了PGA、Σ-Δ型ADC、FPGA以及千兆以太网通信的数据采集系统并模块化,并给出了通道扩展条件。经性能测试表明,该模块在55 kHz带宽下采样误差为0.0002%,自噪声为9μV,并且拥有110 dB的动态范围,其性能优于常用的振动声学多通道采集设备,且具有扩展性好、成本低的特点。

针对压电式加速度计的低噪声数据采集系统设计

压电式加速度计在振动噪声测量中广泛应用,但其通常输出阻抗高、输出信号微弱,需要设计专门的前置放大器与高质量的信号采集卡完成信号采集。设计了一种集成了高输入阻抗、低噪声前置放大器,并利用∑-Δ型ADC与FPGA构成的低噪声高精度高动态范围数据采集系统。经性能测试表明,该系统在55 kHz带宽内的自噪声有效值为9μV,动态范围为110 dB,采样精度优于0.1%,与振动噪声测量常用USB4431采集卡相比具有一定的优势,且该设计具有较好的多通道可扩展性,在振动噪声测量中有一定的应用前景。