Электроника является универсальным и исключительно эффективным средством при решении самых различных проблем в области сбора и преобразования информации, автоматического и автоматизированного управления, выработки и преобразования энергии. Знания в области электроники становятся необходимыми все более широкому кругу специалистов.
Усилители, одни из самых широко используемых устройств в радиотехнике. Усилители можно разделить по многим признакам: виду используемых усилительных элементов, количеству усилительных каскадов, частотному диапазону усиливаемых сигналов, выходному сигналу, способам соединения усилителя с нагрузкой и др. По типу используемых элементов усилители делятся на ламповые, транзисторные и диодные. По количеству каскадов усилители могут быть однокаскадными, двухкаскадными и многокаскадными. По диапазону частот усилители принято делить на низкочастотные, высокочастотные, полосовые, постоянного тока (или напряжения).
Связь усилителя с нагрузкой может быть выполнена непосредственно (гальваническая связь), через разделительный конденсатор (емкостная связь) и через трансформатор (трансформаторная связь).
Все характеристики усилителя можно разделить на три группы: входные, выходные и передаточные. К входным характеристикам относятся: допустимые значения входного напряжения или тока, входное сопротивление и входная емкость. Обычно эти характеристики определяются параметрами источника входного сигнала.
Часто работа усилителя необходима в определенном спектре частот. Одним из вариантов решения подобных задач заключается в использовании усилителей низкой частоты.
Курсовая работа посвящена исследованию и разработке измерителя уровня шума. К таким блокам относится усилитель низкой частоты, генератор НЧ, цифровой вольтметр.
Всемирная организация здравоохранения обращает внимание на недооценку общественностью влияния шума на здоровье, обращая внимание на неуклонное повышение фонового уровня шума, в частности в Европе. По сравнению с 80-ми годами в 90-е шумовой фон вырос на 26%. В большой степени это увеличение связывают с ростом числа автомобильного транспорта. Доказано, что превышение допустимых уровней шумового воздействия приводит к повышенной возбудимости нервной системы, ухудшению памяти, нарушениям кровообращения и другим негативным воздействиям.
Все методы измерения шума делятся на стандартные и нестандартные.
Основные показатели работы усилителей
... случаях обеспечивается применением в качестве нагрузки таких усилителей одного или нескольких колебательных (резонансных) контуров. В связи с этим избирательные усилители часто называют резонансными, или ... используются автоматики и телемеханики, в следящих, управляющих и регулирующих системах, счетно-решающих и вычислительных машинах, контрольно-измерительных приборах и т.п. Деление усилителей на ...
Стандартные измерения шума регламентируются соответствующими стандартами и обеспечиваются стандартизованными средствами измерения. Величины, подлежащие измерению, так же стандартизованы.
Нестандартные методы применяются при научных исследованиях и при решении специальных задач.
Измерительные стенды, установки, приборы и звукоизмерительные камеры подлежат метрологической аттестации в соответствующих службах с выдачей аттестационных документов, в которых указываются основные метрологические параметры, предельные значения измеряемых величин и погрешности измерения.
Стандартными величинами, подлежащими измерению, для постоянных шумов являются:
- уровень звукового давления L p , дБ, в октавных или третьоктавных полосах частот в контрольных точках;
- корректированный по шкале А уровень звука L A , дБА, в контрольных точках непостоянных шумов измеряются эквивалентные уровни Lpэк или LAэк .
Приборы для измерения шума — шумомеры — состоят, как правило, из датчика (микрофона), усилителя, частотных фильтров (анализатора частоты), регистрирующего прибора (самописца или магнитофона) и индикатора, показывающего уровень измеряемой величины в дБ.
По точности шумомеры делятся на четыре класса 0, 1, 2 и 3.
Шумомеры класса 0 используются как образцовые средства измерения; приборы класса
1 — для лабораторных и натурных измерений;
2 — для технических измерений;
3 — для ориентировочных измерений шума.
Каждому классу приборов соответствует диапазон измерений по частотам: шумомеры классов 0 и 1 рассчитаны на диапазон частот от 20 Гц до 18 кГц, класса 2 — от 20 Гц до 8 кГц, класса 3 — от 31,5 Гц до 8 кГц.
Для измерения эквивалентного уровня шума при усреднении за длительный период времени применяются интегрирующие шумомеры. Приборы для измерения шума строятся на основе частотных анализаторов, состоящих из набора полосовых фильтров и приборов, показывающих уровень звукового давления в определенной полосе частот. В зависимости от вида частотных характеристик фильтров анализаторы подразделяются на октавные, третьеоктавные и узкополосные. Частотная характеристика фильтра К( f ) =U вых /Uвх представляет собой зависимость коэффициента передачи сигнала со входа фильтра Uвх на его выход Uвых от частоты сигнала f. Для измерения производственного шума преимущественно используется шумомер ВШВ-003-М2, относящийся к шумомерам I класса точности и позволяющий измерять корректированный уровень звука по шкалам А, В, С; уровень звукового давления в диапазоне частот от 20 Гц до 18 кГц и октавных полосах в диапазоне среднегеометрических частот от 16 до 8 кГц в свободном и диффузном звуковых полях.
Рисунок 1.1. Измеритель уровня шума фирмы Testo:
1 — микрофон; 2 — измерительная головка; 3 — калибратор шума
Фирма Testo (Германия) выпускает измерители уровня шума Testo 815 (3 класс) и Testo 816 (2класс).
Фирма QuestTechnologies, Inc. (США) выпускает ряд измерителей уровня шума 1 и 2класса. С помощью прибора RT-1000 (1 класс) можно получить результат в виде средневзвешенного значения с весовыми коэффициентами A, B, C и D по всему диапазону частот или средневзвешенные по октавам (рис. 1.2).
Последние значения можно вывести на индикатор в форме таблицы или графика (рис. 1.3).
Кроме того, шумомер можно подключить к персональному компьютеру и производить измерение непрерывно в течение 24 часов.
Рисунок 1.2. Измерители уровня шума фирмы QuestTechnologies, Inc.
Рисунок 1.3. Индикация результатов измерений прибором RT — 1000.
Если измерять уровень звука непосредственно в помещении, где установлен кондиционер, то мы измерим суммарный уровень шумов кондиционера, окружающей среды и отраженных сигналов от ограждений (стены, потолки, пол и др.) Поэтому измерение уровня звука кондиционеров производится в акустических «безэховых» камерах, имеющих низкий уровень собственных шумов и звукопоглощающие ограждения (рис. 1.4).
Уровни шумов вентиляторов и канальных кондиционеров измеряются в трех точках: по входу, по выходу и от корпуса по ГОСТ 12.2.028-84 с использованием специальных зондов, поглощающих отраженные сигналы, (рис. 1.5) или в камерах, в которых можно измерить отдельно эти три вида шумов (рис. 1.6).
Измерение шумов вентиляторов и кондиционеров в открытом пространстве — распространенная ошибка монтажников, наладчиков и даже контролирующих органов.
Рисунок 1.4.- Акустическая камера для измерения уровня шумов
Рисунок 1.5. Концевое поглощающее устройство для измерения шумов вентиляторов по ГОСТ 12.2.028-84
Рисунок 1.6. Измерение шумов вентиляторов в звукоизоляционных помещениях по ГОСТ 12.2.028-84
Таблица 1.1. Технические характеристики измерителей уровня шума Testo 816 (2 класс) и RT-1000 (1класс) фирмы QuestTechnologies, Inc.
|
Технические характеристики |
Testo 816 |
RT-1000 |
|
Диапазон измеряемых частот, Гц |
31,5-20000 |
20-20000 |
|
Диапазон уровня измеряемых шумов dB (A) dB (C) |
30-130 — |
25-140 28-140 |
|
Время измерения, |
123 мс, 1 с |
10 мс |
|
Длительность регистрации, ч |
— |
24 |
|
Время непрерывной работы батарейного питания, ч |
15 |
13 |
|
Наличие октавного фильтра |
Нет |
Есть |
|
Наличие калибратора |
Есть |
Есть |
|
Масса, г |
170 |
500 |
|
Габаритные размеры, мм |
168 х 72 х 27 |
85 х 279 х 50 |
