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声敏传感器的概念特点及主要应用领域

新闻来源：新物联Newiot整理发布时间：2021/6/13 8:34:16 共计：3628 浏览

声敏传感器（俗称：声音传感器）是日常生活经常用到的物联网传感设备，比如我们楼道的声控灯，声音分贝检查、气体检测等方面。让我们一起来了解下声敏传感器：

一、声敏传感器的概念

声敏传感器（声音传感器）是一种用于声音流量检测的传感器，它主要用来接收声波，显示声音的振动图像，但不能对噪声的强度进行测量。声敏传感器接线时可带电设定，在高/低灵敏度的量程模式下操作。高灵敏度量程适用于在40db 波动的长短波信号。低灵敏度量程应用于在28db到68db波动的长短波信号。该传感器通过提供外部电源，可独立于控制设备，独自进行操作。声敏传感器内置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。这一电压随后被转化成0-5V的电压，经过转换被数据采集器接受，并传送给计算机。

二、声敏传感器的主要作用和特点

声敏传感器带有一个模拟输出，用于配合控制设备的使用。该传感器通过提供外部电源，可独立于控制设备，独自进行操作。其输出信号送入控制面板、图表记录仪、数据记录仪或带有合适输入的可编程逻辑控制器。主要应用于固体流量探测。同时，该设备也可用于水泵气蚀和液体泄漏的检测，然后产生足够的声音报警。
声敏传感器主要有以下特点：
1、接触式
2、选入、螺栓紧固、焊接或粘合到适当位置
3、模拟输出
4、高/低灵敏度工作范围

三、声敏传感器工作原理

声敏传感器是内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。驻极体话筒主要由两部分组成——声电转换部分和阻抗部分。声电转换的关键元件是驻极体振动膜。它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。

膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小。因而它的输出阻抗值很高，约几十兆欧以上。这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。

四、声敏传感器的常用规格和工作环境

1、激励电源：20v 到30v dc，18mA(典型)。
2、工作温度：标准型-20~80℃、扩展型 -30~120℃、-40~125℃
3、相对灵敏度：读数的0.5%/℃，超过操作范围的平均值输出；模拟输出0.08~10v dc，最小负载阻抗100kΩ。
4、结构：外壳 -304 不锈钢303 不锈钢(危险区域)；缆线标准：4m缆线，pvc保护套；3条双绞线，24 awg，屏蔽扩展：4m 缆线，热塑性弹性塑料保护套，6 条导线，24 awg导线，屏蔽

五、声敏传感器的安装方法

1、理想的安装位置
安装于声波传递能量最强和最稳定的区域　物料影响最大的区域　与泄漏点最靠近的区域(例如：阀体) 　与气蚀来源最靠近的位置(例如：泵体)
2、需要避免的安装条件
非金属表面，因为非金属表面会引起声波传送强度的衰减　带有非金属衬里的管道，因为该管道会引起声波传送强度的衰减
3、安装条件
弯管和接口可削弱声波传送的强度　声波传送强度较低位置的最小温度变化　安装位置必须提供报警或控制回路足够的响应时间，例如：轴承润滑油的损耗、斜道堵塞检测

六、声敏传感器的主要应用领域

声敏传感器带有一个模拟输出，用于配合sitrans 控制设备的使用。该传感器通过提供外部电源，可独立于控制设备，独自进行操作。其输出信号送入控制面板、图表记录仪、数据记录仪或带有合适输入的可编程逻辑控制器。主要应用于固体流量探测。同时，该设备也可用于水泵气蚀和液体泄漏的检测，然后产生足够的声音报警。