英国Precision Acoustics NH0200 针式水听器|0.2 mm针式水听器(200mm)| PA水听器
Precision Acoustics NH0200 针式水听器
在信噪比良好的情况下,大多数测量场合都推荐使用该设备,以尽量减小空间平均效应的影响。
0.2 mm 针式水听器是 Precision Acoustics Ltd. 生产的针式水听器系列产品之一。它设计为与潜水式前置放大器和带电源的直流耦合器配合使用,组成一套水听器系统。本数据表中报告的各项性能参数,均指包含 0.2 mm 针式水听器、前置放大器和直流耦合器的水听器系统。
水听器有源元件的尺寸会影响许多性能,包括灵敏度、频率响应、指向性响应、动态范围和噪声等效压力。本技术数据表依据 IEC 62127 第 3 部分 [3] 编写,提供了 0.2 mm 针式水听器系统的详细规格。
0.2 mm 针式水听器是一种常用的通用测量器件,在 1.0 MHz 至 40 MHz 频率范围内的广泛应用中,于灵敏度和指向性之间提供了良好的折衷。
Precision Acoustics NH0200 针式水听器产品描述
Precision Acoustics NH0200 针式水听器技术参数
输出阻抗:13 ± 2 pF
典型探头灵敏度:55 nV/Pa(相当于 -265.2 dB re 1 V/μPa),在 2 MHz – 12 MHz 范围内取平均,测量条件为正确端接的 HP1 潜水式前置放大器输出端
灵敏度容差:各探头之间的灵敏度差异约为 ±3 dB
典型频率响应:平坦(±2 dB):5 MHz 至 25 MHz
平坦(±4 dB):1 MHz 至 35 MHz
最低校准频率:100 kHz
传感材料:9 微米厚镀金电极聚偏二氟乙烯(PVdF)薄膜
传感器尺寸:直径 0.2 mm 圆片
Precision Acoustics NH0200 针式水听器尺寸
灵敏度和频率响应
所有探头型水听器的频率响应都是频率的函数。该响应的理论基础已得到充分理解,并在其他文献 [1] 中有所描述。图 2 和图 3 显示了针式水听器与其配套前置放大器配合使用、并加载 50 Ω 时的典型电缆末端负载灵敏度。这两幅图中显示的数据集均由伦敦国家物理实验室(NPL)获取。

用于进行声压绝对测量的针式水听器应至少每 12 个月校准一次。应每月将水听器与参考声源进行比对检查,以便比年度校准周期更早地发现灵敏度的变化。
频率响应测量的测量不确定度依据 [2] 中建立的方法确定。主要的不确定度贡献之一来自校准中所用参考水听器的校准,而该参考水听器本身可溯源至国家一级标准。
指向性响应
水听器的指向性响应是采用与测定频率响应时相同的非线性声场建立的。将水听器置于一个安装夹具中,该夹具允许对有源元件的位置进行精确调节。然后对水听器尖端进行调整,使其在声场中旋转时,所记录波形的时间偏移小于 100 ns。这一对准确保了水听器在旋转过程中不会发生位移,因此接收信号的任何变化都仅由水听器的指向性响应引起。通过记录水听器产生的波形随角度的变化,可以建立一系列频率下的指向性响应。0.2 mm 针式水听器在 1 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz、25 MHz、30 MHz 和 40 MHz 下的指向性响应已绘制于图 5 中。


有效半径
水听器的有效半径是根据指向性响应曲线中 –3 dB 和 –6 dB 点所对应的角度,按照 [3] 中描述的方法计算得出的,平均有效半径示于图 6 中。然而,对于该水听器,IEC 方法在较低频率下不再适用,因为在低于 5 MHz 的频率下,其指向性响应始终保持在 –6 dB 水平以上。


