Ultrahochempfindliche Schallerfassungssensoren

Wir arbeiten an einem Projekt, bei dem es darum geht, Signale zu erfassen, die durch eine Eisenbahnlinie laufen. Leider haben wir in unserem Land viele Fugen zwischen den Gleisen. Das Signal wird also gedämpft und ist mit normalen Geräten wie Mikrofonen und Beschleunigungsmessern sehr schwer zu erfassen. Kann uns bitte jemand gute (eigentlich sehr gute) Tonaufnahmegeräte nennen?

Antworten (2)

Wenn das Geräusch nicht da ist, können Sie es nicht erfassen. Jedes Mikrofon kann durch Verstärkung so empfindlich gemacht werden, wie Sie möchten. Was Sie wirklich verlangen, ist ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis, nicht eine Empfindlichkeit.

Suchen Sie nach kleinen Mikrofonen, die direkt an der Spur befestigt werden können und ansonsten ein geringes Eigenrauschen haben. Für ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis wird auch die analoge Verstärkerschaltung wichtig. Sie sollten jede Stromversorgung, die sich diesem Stromkreis nähert, sorgfältig filtern, sie vor der kapazitiven Aufnahme anderer Signale abschirmen, HF herausfiltern, um die Frequenzen in dem Bereich zu halten, den die Elektronik wie vorgesehen verarbeiten kann, Schutzleiter verwenden usw. Seien Sie besonders vorsichtig die erste Verstärkungsstufe, die wahrscheinlich eine Spannungsverstärkung von etwa 30 haben wird. Danach wird das Signal einen höheren Pegel und eine niedrigere Impedanz haben und viel weniger anfällig für Rauschen sein.

Was das beste Mikrofon betrifft, bin ich mir nicht sicher, welche Technologien von Natur aus das beste Signal-Rausch-Verhältnis bieten. Sehen Sie sich einige Datenblätter an und bauen Sie möglicherweise ein paar mit Schaltkreisen, um das Grundrauschen zu messen.

Sehen Sie sich das Frequenzspektrum Ihres erwarteten Signals genau an. Es besteht möglicherweise die Möglichkeit, große Bereiche dessen, was das Mikrofon aufnehmen kann, herauszufiltern, wodurch das vordere Rauschen mit diesem Out-of-Band-Frequenzinhalt eliminiert wird.

Das Material, das wir für die Unterwasserakustik verwenden, ist piezoelektrische Keramik. Hersteller gibt es viele. Es ist jedoch schwierig, mit ihnen zu arbeiten; Sie haben normalerweise eine Quellenimpedanz im Bereich von 100 k, sodass Sie einen Verstärker mit niedrigem Spannungsrauschen (e_n) und niedrigem Stromrauschen (i_n) benötigen, um einen rauscharmen Vorverstärker zum Laufen zu bringen. Das Stromrauschen erzeugt ein Spannungsrauschen über der Quelle (i_n mit Z_s multiplizieren, um e_in zu erhalten), das e_n bei vielen "rauscharmen" Verstärkern um einen großen Betrag überschreiten kann. Wenn Sie keinen niedrigen i_n erreichen können, müssen Sie eine JFET-Pufferstufe vor den Verstärker schalten.

Analog Devices stellt einen MEMS-Sensor mit einem A-gewichteten Signal-Rausch-Verhältnis von 61 dB her. MEMS sind natürlich integrierte Geräte mit dem Mikrofon und der zugehörigen Verstärkung auf einem Chip, Sie müssen keinen eigenen Verstärker entwickeln, einfach Plug-and-Play. Die Teilenummer für dieses Gerät ist ADMP 401, obwohl es möglicherweise neuere Versionen dieses Sensors gibt.

Fred, kannst du es dir bitte zur Gewohnheit machen, bei Fragen und Antworten einen Link bereitzustellen, wenn du ungewöhnliche Komponenten erwähnst? TIA
OK Steve, ich werde in meinem Alter faul