Funkcje i rodzaje mikrofonów pomiarowych. Niezawodne mikrofony do szczególnych zastosowań.

Mikrofon pomiarowy jest przetwornikiem elektroakustycznym, który zmienia energię fali dźwiękowej na energię elektryczną poprzez wzbudzenie drgania membrany. Wyróżniamy m.in. mikrofony pojemnościowe, dynamiczne i piezoelektryczne, przy czym najczęściej wykorzystuje się te pierwsze. Mikrofon pojemnościowy składa się z cienkiej membrany ruchomej, drgającej pod wpływem fali akustycznej oraz nieruchomej elektrody w formie metalowej płytki, umieszczonej w niewielkiej odległości od membrany. Drgania membrany powodują zmianę pojemności w kondensatorze, w ten sposób fala akustyczna przetwarzana jest na sygnał elektryczny.

Mikrofony pojemnościowe występują w wersji wstępnie polaryzowanej (tzw. mikrofony ICP, CCP lub IEPE) i zewnętrznie polaryzowane (tzw. mikrofony LEMO). Pod względem wpływu mikrofonu na pole dźwiękowe w którym się znajduje rozróżniamy mikrofony ciśnieniowe, mikrofony pola swobodnego oraz mikrofony pola rozproszonego.

Mikrofony pomiarowe do szczególnych zastosowań

Mikrofony charakteryzuje szereg parametrów, do podstawowych należą: średnica mikrofonu (np. 1”, ½”, 1,4” i 1/8”), zakres częstotliwości i zakres dynamiki, czułość, średnica membrany, poziom szumów własnych, impedancja i inne indywidualne cechy danego przetwornika np. specjalna obudowa czy kształt bądź rodzaj wentylacji. Mikrofony wraz z odpowiednimi przedwzmacniaczami dobierane są konkretnego rodzaju pomiaru.

W ofercie firmy Systemy Pomiarowe z Krakowa, dostępne są m.in.:

• mikrofony środowiskowe,

• mikrofony powierzchniowe i mikrofony do montażu płaskiego,

• mikrofony przeznaczone do pomiarów w ekstremalnych warunkach,

• mikrofony do kontroli jakości,

• najcieńsze mikrofony pojemnościowe na świecie,

• mikrofony do infradźwięków,

• sondy natężeniowe,

• sparowane mikrofony sond natężeniowych,

• mikrofony matrycowe.

Mikrofony do pomiarów wysokich częstotliwości

Przy niskich częstotliwościach obecność mikrofonu pomiarowego w polu akustycznym ma minimalny wpływ na dokładność badania. Wraz ze wzrostem częstotliwości pojawiają się jednak rozbieżności. Przy 20 kHz dla mikrofonu ½” pola swobodnego pomiar fali dźwiękowej o kącie padania 90° będzie zaniżony o ok. 10 dB; użycie mikrofonu ¼″ pozwala ograniczyć wpływ obecności przetwornika w polu dźwiękowym na pomiar do 3 dB. Przewaga mikrofonów ¼″ nad ½” jest szczególnie odczuwalna w sytuacjach, gdy dźwięki pochodzą z różnych kierunków, a więc np. podczas rzeczywistych pomiarów w kabinach samochodowych. Do pomiarów wysokich częstotliwości używane są więc mikrofony o małych średnicach.

Mikrofony pomiarowe dla motoryzacji

Podczas testów motoryzacyjnych wykorzystywane są mikrofony przystosowane do pracy w ekstremalnych warunkach. Do pomiarów w komorze silnika, układach wydechowych i przekładniach znajdują zastosowanie mikrofony pomiarowe odporne na wstrząsy, wysoką temperaturę, opary olejowe, a jednocześnie kurzo- i wodoodporne. Testy hamulców na drogach publicznych umożliwiają mikrofony o specjalnej konstrukcji odpornej na wstrząsy i wibracje, wodoszczelne o stopniu ochrony IP67 ze specjalną trójwarstwową ochroną membrany.

Najcieńsze mikrofony pojemnościowe na świecie 

Pomiary w tunelach aerodynamicznych i podczas lotu wymagają zastosowania specjalnych mikrofonów do pomiarów na warstwach przyściennych. Uzyskanie precyzyjnych wyników wymaga wykorzystania przetworników o możliwie najmniejszych wymiarach, cienkich i aerodynamicznych. Idealne rozwiązanie do pomiarów turbulencji posiada duński producent GRAS – mikrofony UTP wysokości 1 mm zapewniają wysoką powtarzalność, dokładność i szeroki zakres częstotliwości.

Wszystkie mikrofony pomiarowe w ofercie firmy Systemy Pomiarowe posiadają naprawialną wymienialną membranę mikrofonową. Pozwala to uzyskać niski koszt naprawy w przypadku uszkodzenia membrany, bez konieczności wymiany całego przetwornika. Cechuje je również 5 letnia gwarancja producenta.

W tekście skupiliśmy się na zaledwie kilku przykładach mikrofonów pomiarowych z olbrzymiej oferty rozwiązań dostępnych na rynku. Jeśli szukasz przetworników do badań w swojej firmie i potrzebujesz wsparcia w wyborze, skontaktuj się ze specjalistą.