留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

噪声变送器电流-声压级系统灵敏度校准方法

魏伟力

魏伟力. 噪声变送器电流-声压级系统灵敏度校准方法[J]. 计量科学与技术,2021, 65(8): 51-54 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0370
引用本文: 魏伟力. 噪声变送器电流-声压级系统灵敏度校准方法[J]. 计量科学与技术,2021, 65(8): 51-54 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0370
WEI Weili. Sensitivity Calibration Method for the Current-Sound Pressure Level System of an Acoustic Transducer[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(8): 51-54. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0370
Citation: WEI Weili. Sensitivity Calibration Method for the Current-Sound Pressure Level System of an Acoustic Transducer[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(8): 51-54. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0370

噪声变送器电流-声压级系统灵敏度校准方法

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0370
详细信息
    作者简介:

    魏伟力(1983-),辽宁省计量科学研究院工程师,研究方向:声学振动计量,邮箱:wwl_lnjl@163.com

Sensitivity Calibration Method for the Current-Sound Pressure Level System of an Acoustic Transducer

  • 摘要: 介绍了一种噪声变送器电流-声压级系统灵敏度校准方法及其不确定度评定过程,对允许误差换算进行符合性分析。校准结果符合要求, 校准方法可行, 为噪声变送器电流-声压级系统灵敏度的校准提供技术参考。
  • 图  1  500 Hz及500 Hz以上频率点频率响应校准示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of frequency response calibration at a frequency of or above 500 Hz

    图  2  500 Hz以下的频率点频率响应校准示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of frequency response calibration at a frequency below 500 Hz

    表  1  标准不确定度各分量汇总

    Table  1.   Uncertainty budget

    不确定度来源标准不确定度概率分布灵敏度系数不确定度分量
    重复性$ {u}_{1}\left(I\right) $/$ {c}_{1} $0.0363 mA
    电流表示值误差$ {u}_{1}\left(I\right) $均匀分布0.0002 mA
    电流测量值引入的不确定度$ u\left(I\right) $0.0364 mA
    标准传声器灵敏度级$ {u}_{1}\left({L}_{P}\right) $正态分布$ {c}_{2} $0.025 dB
    声校准器校准值$ {u}_{2}\left({L}_{P}\right) $均匀分布0.087 dB
    测量放大器示值误差$ {u}_{3}\left({L}_{P}\right) $均匀分布0.029 dB
    前置放大器传输损失$ {u}_{4}\left({L}_{P}\right) $均匀分布0.058 dB
    校准空间位置互易$ {u}_{5}\left({L}_{P}\right) $均匀分布0.058 dB
    声场修正$ {u}_{6}\left({L}_{P}\right) $均匀分布0.058 dB
    环境条件变化$ {u}_{7}\left({L}_{P}\right) $均匀分布0.012 dB
    数据修约$ {u}_{8}\left({L}_{P}\right) $均匀分布0.029 dB
    标准声压级引入的标准不确定度分量$ u\left({L}_{P}\right) $0.1423 dB
    下载: 导出CSV

    表  2  20~8000 Hz范围内的测量不确定度汇总

    Table  2.   Summary of measurement uncertainty from 20 Hz to 8000 Hz

    标称频率/Hz$ {c}_{1} $/dB−1$ u\left(I\right) $/mA$ {c}_{2} $/mA/dB2$ u\left({L}_{P}\right) $/dB$ {u}_{\mathrm{c}} $/mA/dB$ U(k=2) $/mA/dB系统灵敏度/mA/dB
    200.01870.1032−0.00370.11880.001980.00400.1240
    31.50.01550.0799−0.00280.11880.001280.00260.1221
    630.01290.0395−0.00220.11840.000570.00120.1220
    1250.01140.0361−0.00190.11840.000470.00100.1231
    2500.01050.0392−0.00170.11840.000460.00100.1229
    5000.01240.0663−0.00210.12860.000870.00180.1239
    10000.01190.0364−0.00200.14230.000520.00110.1230
    20000.01170.0590−0.00200.26290.000870.00180.1232
    40000.01180.1313−0.00200.23800.001610.00330.1218
    80000.01210.1478−0.00210.23800.001850.00370.1235
    下载: 导出CSV

    表  3  噪声变送器电流输出、电流-声压级系统灵敏度频率响应及极限值汇总

    Table  3.   Summary of the output current, the frequency response and the limit values of the sensitivity of the current-sound pressure level system in the acoustic transducer

    标称频率标准声压级(A)电流输出平均值电流输出允差声压灵敏度U(k=2)相对偏差灵敏度允差
    /Hz/dB/mA/dB/mA/mA/dB/mA/dB/dB/dB
    2053.510.633±3.5±0.430.12400.00400.08±0.5
    31.564.611.887±3.5±0.430.12210.0026-0.06±0.5
    6377.813.490±2.5±0.310.12200.0012-0.06±0.5
    12587.914.823±2.0±0.250.12310.00100.02±0.5
    25095.415.722±1.9±0.230.12290.00100.00±0.5
    50080.814.010±1.9±0.230.12390.00180.07±0.5
    100084.014.330±1.4±0.170.12300.00110.01±0.5
    200085.214.500±2.6±0.320.12320.00180.03±0.5
    400085.014.353±3.6±0.440.12180.0033-0.08±0.5
    800082.914.242±5.6±0.690.12350.00370.05±1.25
    下载: 导出CSV
  • [1] 中国国家标准化管理委员会. 过程控制系统用模拟信号 第1部分: 直流电流信号: GB/T 3369.1-2008[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.
    [2] 韩巍, 孙艳明, 毕英超. 应变式传感器4~20 mA输出型变送器的设计探讨[J]. 工程与试验, 2018, 58(4): 112-114. doi: 10.3969/j.issn.1674-3407.2018.04.027
    [3] 吕振彬, 袁企乡, 徐玮, 等. 基于dsPIC的4~20 mA两线制恒流源的设计[J]. 计算机测量与控制, 2016, 24(1): 310-312.
    [4] 吴胜举, 张明铎. 声学测量原理与方法[M]. 北京: 科学出版社, 2013: 52-55.
    [5] 国家质量监督检验检疫总局. 声级计检定规程: JJG 188-2017[S]. 北京: 中国标准出版社, 2018.
    [6] 魏伟力. 噪声变送器电流输出声压灵敏度测量结果的不确定度评定[J]. 计量技术, 2019(11): 41-44. doi: 10.3969/j.issn.1000-0771.2019.11.12
    [7] 陈剑林, 白滢, 牛锋, 等. 声级计的频率计权特性[J]. 计量技术, 2008(6): 46-50.
    [8] IEC Technical Committee 29. Electroacoustics - Sound level meters - Part 1: Specifications: IEC 61672-1: 2002[S]. Geneva: International Electrotechnical Commission, 2002.
    [9] 中国国家标准化管理委员会. 电声学 声级计 第1部分: 规范: GB/T 3785.1-2010[S]. 北京: 中国标准出版社, 2011.
    [10] 国家质量监督检验检疫总局. 工作标准传声器(静电激励器法)检定规程: JJG 175-2015[S]. 北京: 中国质检出版社, 2015.
    [11] IEC Technical Committee 29. Electroacoustics - Sound level meters - Part 1: Specifications: IEC 61672-1: 2013[S]. Geneva: International Electrotechnical Commission, 2013.
    [12] 辽宁省质量技术监督局. 噪声变送器校准规范: JJF(辽) 295-2016[S]. 沈阳: 辽宁省标准化研究院文献与图书发行中心, 2016.
  • 加载中
图(2) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  421
  • HTML全文浏览量:  296
  • PDF下载量:  31
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 网络出版日期:  2021-07-14
  • 刊出日期:  2021-08-01

目录

    /

    返回文章
    返回