[产品库]主题： 声敏传感器类型及各自特点 ... 发布者： 刘经理
12/01/2014
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声敏传感器类型及各自特点
声敏传感器的作用是将气体、 液体或固体中传播的机械振动转换成电信号，因 此，它也属力学量传感器。 声敏传感器有多种分类法，按转换原理分类的传感器。
原理： 对于声敏材料的原理，仅介绍几种 ：
一、压电声敏传感器 ， 当外力使压电体产生应变时， 在压电体的应变方向出现电荷（钛酸钾钠）。 反之， 当压电体受外电场作用时，压电体产生机械应力。
二、光纤声敏传感器 利用光纤构成的声敏传感器有两种类型， 一是利用光纤的光相位和损耗等特性 随声压变化的声敏传感器，二是光纤仅作传输手段的声敏传感器。当前，利用光 纤相位随声压变化的传感器更引人注意。
(l)双光纤干涉仪型声敏传感器 。 激光器射出的两束光分别作信 号光和参考光，前者导入传感器的螺状光纤中，以便增大光与声波的相互作用。 声波使光相位变化， 故信号光与参考光产生相位干涉，光检测器将这种干涉转变 成与声压成比例的电信号。
上述传感器的至大特点是信噪比高，故用它可检测微弱声压（钛酸锶钡）。当传感器与声波 作用的光纤长 lm，输出功率为 lmw，检测器带宽为 1Hz 时，传感器的检测下限与 人类 1kHz 的可听极限(20µPa)相当，达到当前压电型水听器的至高水平。这种传 感器的缺点是温度性能差，1Pa 压力的相位变化与温度变化 10-6℃相当。因温度 变化的周期长， 故该传感器用于检测频率高的超声波不成问题，而用于检测低频 波还有待解决温度影响。
（2）单束单模光纤型声敏传感器 前述双光纤干涉仪型声敏传感器难于建立光学系统，不易获得至佳性能，故提 出单束单模光纤的方案。这种传感器是利用一次通过光纤的 光和在光纤输出端反复反射后输出的光之间的干涉， 若一次通过光纤的光相位变 化Δ φ ，则内部反射光的相位变化 3Δ φ ，故干涉光的相位差是 2Δ φ 。这种传 感器的内部反射光非常弱，（锆酸锶）故必须大大改进光纤端面的反射才 能提高灵敏度。
（3）传愉损耗型光纤声敏传感器 光纤中传输的光因受声压作用而使其损耗发生变化， 利用这种关系可构成声敏 传感器。 出利用声压使光纤微弯曲而使其传输光的损耗发生变化的声敏传感器结构。若声压使光纤变形，则光纤中传输光散乱，模式之间发生祸合(能量 交换)，某些模式的光向光纤外散射，故传输光能衰减。损耗随声压大小而变， 故由发光功率和光强变化可知声压。 这种传感器检测声压的下限与前述相位型光 纤传感器的相当， 其性能受环境温度的影响大。这种传感器的结构不宜用于检测 高频声压。
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最后更新: 2014-12-01 17:03:01
