传声器振动灵敏度的测试装置和测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种传声器振动灵敏度的测试装置和测试方法，测试装置包括：振动激励控制单元、振动噪声测量单元、主动降噪控制单元和解耦分析控制全自动校准单元；振动激励控制单元用于提供振动激励，振动噪声测量单元用于非接触式的噪声测量和非接触式的振动输出测量，主动降噪控制单元用于监测噪声信号和主动消声控制，解耦分析控制全自动校准单元用于接收所述振动噪声测量单元的输出信号、向所述振动激励控制单元和主动降噪控制单元发送控制指令以及接收所述主动降噪控制单元发送的反馈指令。解耦分析控制全自动校准单元还用于根据所述振动噪声测量单元的输出信号得到所述测试传声器的振动灵敏度。实现传声器振动灵敏度的高准确度测量。

【技术实现步骤摘要】
传声器振动灵敏度的测试装置和测试方法
本专利技术涉及空气声和振动计量
，尤其涉及一种传声器振动灵敏度的测试装置和测试方法。
技术介绍
运载火箭，战略导弹在发射和飞行过程中会同时受到来自箭体的振动和飞行气动噪声的激励。这些振动和噪声的激励对于所运载的卫星等航天器以及运载火箭内部的仪器仪表将产生很大的影响。为此，需在这些航天飞行器的内部安装噪声和振动传感器，用于监测噪声和振动量值的大小，以评估噪声和振动对于航空飞行器结构和仪器仪表的影响。测试传声器安装于飞行器内部，会受到结构振动的影响，由于测试传声器结构决定了其本身就敏感于振动输入，为了准确测量飞行噪声值，需要对测试传声器的振动输入响应进行评估，得到其振动灵敏度。目前，常用的传声器包括压电式和电容式两种。压电传声器的声敏感部件主要由带硬芯膜片和压电堆构成，声压作用在膜片，通过硬芯传递给压电堆叠，压电堆叠受到压力产生电荷，从而实现声电转换；电容式传声器是一种利用电容量变化而引起声电转换作用的传声器，它们主要是通过压电堆叠或膜片的振动来感应外界声信号的输入。对于这样的结构，传声器的结构振动引起的堆叠或膜片的振动也将引起传声器的电信号输出。因此，对于使用在振动环境下的传声器，有必要确定振动对于其输出的影响，即传声器振动灵敏度的准确测量尤为重要。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种传声器振动灵敏度的测试装置和测试方法，实现传声器振动灵敏度的高准确度测量。本专利技术第一方面，提供一种传声器振动灵敏度的测试装置，所述测试装置用于测试所述传声器的振动灵敏度包括：振动激励控制单元、振动噪声测量单元、主动降噪控制单元和解耦分析控制全自动校准单元；所述振动激励控制单元用于提供振动激励，包括振动台、功率放大器和信号发生器；所述振动噪声测量单元，用于非接触式的噪声测量和接触式的振动输出测量，包括激光测振仪、测试传声器、第一适调放大器和数据采集卡；主动降噪控制单元用于监测噪声信号和主动消声控制，包括控制传声器、第二适调放大器、DSP控制器和次级声源；所述解耦分析控制全自动校准单元用于接收所述振动噪声测量单元的输出信号、向所述振动激励控制单元和主动降噪控制单元发送控制指令以及接收所述主动降噪控制单元发送的反馈指令；所述主动降噪控制单元与所述解耦分析控制全自动校准单元电连接，所述控制传声器与所述测试传声器非接触式感应；所述测试传声器固定安装于所述振动台上，解耦分析控制全自动校准单元一端与振动噪声测量单元电连接，另一端与所述振动激励控制单元电连接。此振动台可选空气轴承振动台，此设备失真度较低，横向运动较小，能够最大限度的减小高频噪声和横向运动对测试传声器输出的影响。通过对振动台发出噪声的主动控制，有效降低背景噪声对于传声器振动灵敏度的影响。通过对振动量级及测试传声器的输出的测量，得到传声器的振动灵敏度，通过改变振动频率和加速度，实现传声器振动灵敏度参数的频率响应测试。激光测振仪(激光头、激光控制器)，激光测振仪采用多普勒测量原理，具有精度高，抗干扰性能好等优点。激光控制器用于控制激光头的焦距，进行光电转换和解码等。根据第一方面，在所述测试装置的第一种可能的实现方式中，所述控制传声器用于感应并接收所述振动台的噪音，将所述噪声信号转化为第一电压信号，发送至所述第二适调放大器；所述第二适调放大器用于将所述第一电压信号转化为第二电压信号，所述DSP控制器用于接收所述第二电压信号，输出与所述第二电压信号对应的所述次级声源的幅值和相角参数，所述次级声源用于根据幅值和相角参数发声；所述控制传声器的一端与第二适调放大器输入端电连接，所述第二适调放大器输出端与所述DSP控制器第一输入端电连接，所述DSP控制器的输出端与所述次级声源电连接，所述DSP控制器另一端与所述解耦分析控制全自动校准单元电连接，所述DSP控制器与解耦分析控制全自动校准单元相互交互通信。根据第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在所述测试装置的第二种可能的实现方式中，所述DSP控制器还用于向解耦分析控制全自动校准单元发送反馈指令。通过此反馈指令，解耦分析控制全自动校准单元可以明确主动降噪控制单元是否完成了消声控制，为后续传声器振动灵敏度的准确测量提供保障，提高了整个装置测量的可靠准确性。根据第一方面，在所述测试装置的第三种可能的实现方式中，所述解耦分析控制全自动校准单元为计算机。可以为其他终端或者控制器。根据第一方面或第一方面第三种可能的实现方式，在所述测试装置的第四种可能的实现方式中，所述数据采集卡采集所述第一适调放大器和所述激光测振仪的输出值，将所述数据采集结果发送至计算机；所述激光测振仪的输出端、所述第一适调放大器的输出端分别与所述数据采集卡输入端电连接，所述数据采集卡输出端与所述计算机一端电连接。根据第一方面或第一方面第三种可能的实现方式，在所述测试装置的第五种可能的实现方式中，所述信号发生器的输入端与与所述计算机通过串口连接，所述信号发生器的输出端与所述功率放大器输入端通过同轴电缆电连接。根据第一方面的第一种可能实现的方式，在所述测试装置的第六种可能的实现方式中，所述解耦分析控制全自动校准单元还用于根据所述DSP控制器的反馈指令判断是否接收所述数据采集卡的测量数据。通过此反馈指令，解耦分析控制全自动校准单元可以明确主动降噪控制单元是否完成了消声控制，为后续传声器振动灵敏度的准确测量提供保障，提高了整个装置测量的可靠准确性。根据第一方面的第六种可能实现的方式，在所述测试装置的第七种可能的实现方式中，所述解耦分析控制全自动校准单元还用于根据所述振动噪声测量单元的输出信号得到所述测试传声器的振动灵敏度。基于此，改变振动频率，重复以上流程可以得到不同频率下的测试传声器的振动灵敏度，即为振动灵敏度的频率响应。第二方面，提供了一种传声器振动灵敏度的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：解耦分析控制全自动校准单元发送控制指令。振动激励控制单元、主动降噪控制单元根据控制指令动作。振动噪声测量单元根据振动激励控制单元动作非接触式的噪声测量和接触式的振动测量。解耦分析控制全自动校准单元根据所述振动测量数据得到所述传声器振动灵敏度。根据第二方面，在所述测试方法的第一种可能的实现方式中，所述解耦分析控制全自动校准单元发送控制指令，包括：向振动激励控制单元发送第一控制指令、向主动降噪控制单元发送第二控制指令。根据第二方面或第二方面第一种可能的实现方式，所述测试方法第二种可能的实现方式中，所述振动激励控制单元、主动降噪控制单元根据控制指令动作，包括：所述振动激励控制单元接收所述第一控制指令，根据第一控制指令提供振动激励；所述主动降噪控制单元接收第二控制指令，根据所述第二降噪控制指令监测噪声信号、实现主动消声。根据第二方面，所述测试方法第三种可能的实现方式中，所述测试方法还包括：主动降噪控制单元向所述解耦分析控制全自动校准单元发送反馈指令，所述解耦分析控制全自动校准单元接收所述主动降噪控制单元发送的反馈指令。根据第二方面或第二方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.传声器振动灵敏度的测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：振动激励控制单元、振动噪声测量单元、主动降噪控制单元和解耦分析控制全自动校准单元；所述振动激励控制单元用于提供振动激励，包括振动台、功率放大器和信号发生器；所述振动噪声测量单元用于非接触式的噪声测量和非接触式的振动输出测量，包括激光测振仪、测试传声器、第一适调放大器和数据采集卡；主动降噪控制单元用于监测噪声信号和实现主动消声，包括控制传声器、第二适调放大器、DSP控制器和次级声源；所述解耦分析控制全自动校准单元用于接收所述振动噪声测量单元的输出信号、向所述振动激励控制单元和主动降噪控制单元发送控制指令以及接收所述主动降噪控制单元发送的反馈指令；所述控制传声器与所述测试传声器非接触式感应；所述测试传声器固定安装于所述振动台上，解耦分析控制全自动校准单元一端与振动噪声测量单元电连接，解耦分析控制全自动校准单元另一端与所述振动激励控制单元电连接，所述解耦分析控制全自动校准单元另一端与所述主动降噪控制单元与电连接。/n

【技术特征摘要】
1.传声器振动灵敏度的测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：振动激励控制单元、振动噪声测量单元、主动降噪控制单元和解耦分析控制全自动校准单元；所述振动激励控制单元用于提供振动激励，包括振动台、功率放大器和信号发生器；所述振动噪声测量单元用于非接触式的噪声测量和非接触式的振动输出测量，包括激光测振仪、测试传声器、第一适调放大器和数据采集卡；主动降噪控制单元用于监测噪声信号和实现主动消声，包括控制传声器、第二适调放大器、DSP控制器和次级声源；所述解耦分析控制全自动校准单元用于接收所述振动噪声测量单元的输出信号、向所述振动激励控制单元和主动降噪控制单元发送控制指令以及接收所述主动降噪控制单元发送的反馈指令；所述控制传声器与所述测试传声器非接触式感应；所述测试传声器固定安装于所述振动台上，解耦分析控制全自动校准单元一端与振动噪声测量单元电连接，解耦分析控制全自动校准单元另一端与所述振动激励控制单元电连接，所述解耦分析控制全自动校准单元另一端与所述主动降噪控制单元与电连接。


2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述控制传声器用于感应并接收所述振动台的噪音，将所述噪声信号转化为第一电压信号，发送至所述第二适调放大器；所述第二适调放大器用于将所述第一电压信号转化为第二电压信号，所述DSP控制器用于接收所述第二电压信号，输出与所述第二电压信号对应的所述次级声源的幅值和相角参数，所述次级声源用于根据幅值和相角参数发声；所述控制传声器的一端与第二适调放大器输入端电连接，所述第二适调放大器输出端与所述DSP控制器一输入端电连接，所述DSP控制器的一输出端与所述次级声源电连接，所述DSP控制器另一端与所述解耦分析控制全自动校准单元电连接，所述DSP控制器与解耦分析控制全自动校准单元相互交互通信。


3.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述DSP控制器还用于向解耦分析控制全自动校准单元发送反馈指令和接收所述耦分析控制全自动校准系统发送的控制指令。


4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述解耦分析控制全自动校准单元为计算机。


5.根据权利要求1或4所述的测试装置，其特征在于，所述数据采集卡用于采集所述第一适调放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱刚，戴宜霖，田俊宏，白天，董阿彬，赵云涛，
申请(专利权)人：北京航天计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11