声音传感器的工作原理是什么?传感器的静态特性有哪些?
声音传感器的工作原理是什么?
声音传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒,声波使话筒内的驻极体薄膜振动,导致电容的变化,而产生与之对应变化的微小电压,从而实现光信号到电信号的转换。
声音传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒,驻极体面与背电极相对,中间有一个极小的空气隙,形成一个以空气隙和驻极体作绝缘介质,以背电极和驻极体上的金属层作为两个电极构成一个平板电容器。电容的两极之间有输出电极。由于驻极体薄膜上分布有自由电荷。当声波引起驻极体薄膜振动而产生位移时;改变了电容两极版之间的距离,从而引起电容的容量发生变化,由于驻极体上的电荷数始终保持恒定,根据公式:Q =CU
所以当 C 变化时必然引起电容器两端电压 U 的变化,从而输出电信号,实现声音信号到电信号的变换。
具体来说,驻极体总的电荷量是不变,当极板在声波压力下后退时,电容量减小,电容两极间的电压就会成反比的升高,反之电容量增加时电容两极间的电压就会成反比的降低。最后再通过阻抗非常高的场效应将电容两端的电压取出来,同时进行放大,从而可以得到和声音对应的电压了。由于场效应管时有源器件,需要一定的偏置和电流才可以工作在放大状态,因此,驻极体话筒都要加一个直流偏置才能工作。
传感器的静态特性有哪些?
传感器静态特性有线性度、重复性、迟滞、精度、灵敏度、阈值和分辨力、漂移等。
传感器的静态特性是指传感器在静态状态下的性能,它是衡量传感器的重要指标。传感器的静态特性包括线性度、重复性、迟滞、精度、灵敏度、阈值和分辨力、漂移等。
1、线性度是指传感器测量范围内,输出信号与输入信号之间的线性关系,它表示传感器的测量结果与实际值之间的差异程度。
2、重复性是指传感器在相同输入条件下,输出信号的重复性,它表示传感器在相同输入条件下,测量结果的可靠性和稳定性。
3、迟滞是指传感器在输入信号发生变化时,输出信号的变化延迟时间,它表示传感器的反应速度。
4、精度是指传感器输出信号与实际值之间的误差程度,它表示传感器的测量精度。
5、灵敏度是指传感器在输入信号发生变化时,输出信号的变化幅度,它表示传感器的反应灵敏度。
6、阈值和分辨力是指传感器在输入信号变化时,输出信号才发生变化的最小变化量,它表示传感器的灵敏度和分辨力。
7、漂移是指传感器在长时间工作后,输出信号与输入信号之间的偏差程度,它表示传感器的稳定性和可靠性。