28 maj 2024
Pomiary wibroakustyczne
CRY3213 to precyzyjny mikrofon, dedykowany do testów NVH w branży automotive. Posiada stopień ochrony IP67 oraz zakres temperatur pracy od –50 °C do 125 °C, dzięki czemu zapewnia precyzyjne pomiary w trudnych warunkach, takich jak wysoka wilgotność, pył czy skrajne temperatury.
W poniższym artykule przedstawimy testy mikrofonów CRY3213 potwierdzające jego parametry ochronne.
Rys. 1 - Mikrofon pomiarowy CRYSOUND CRY3213
Opis testów
Testowany obiekt
W testach wykorzystany zostały 3 sztuki mikrofonów pomiarowych CRYSOUND CRY3213. Zostały one podłączone do systemu akwizycji i pobudzane sygnałem akustyczny o częstotliwości 1kHz. Rejestrowane czułości mikrofonów podawane są w dBV/PA, gdzie wartość referencyjną stanowi 1 V/Pa. W zależności od pomiaru wykonane zostały one w komorze bezechowej lub w przestrzeni produkcyjnej.
Rodzaje testów
Mikrofon został poddany następującym testom:
- Współczynnik temperaturowy
- Odpornośc na skrajne zmiany temperatury
- Test upadku:
- Test wibracyjny i wstrząsowy
Pomiar współczynnika temperaturowego
Procedura pomiarowa
Badane mikrofony poddane zostały 2 godzinnym cyklom pomiarowym w czterech wariantach temperaturowych. Każdorazowo mikrofon pobudzony został za pomocą pobudnika elektrostatycznego. Zebrane wyniki posłużyły do obliczenia współczynnika korekcji temperaturowej. Producent założył, że wartość współczynnika nie powinna przekroczyć -0,01 dB.
Punkty pomiarowe:
- (-10) °C/50%RH,
- 10 °C/50%RH,
- 30 °C/50%RH,
- 50 °C/50%RH
Rys. 2 - Mikrofony CRYSOUND CRY3213 w komorze klimatycznej
Wyniki
W poniższej tabeli przedstawione zostały czułości każdego z mikrofonu, zarejestrowanych w różnych warunkach temperaturowych. Wszystkie obliczone współczynniki mieszczą się w założonym limicie.
| Mikrofon | Czułość (-10°C/50%RH) [dBV/Pa] | Czułość (10°C/50%RH) [dBV/Pa] | Czułość (30°C/50%RH) [dBV/Pa] | Czułość (50°C/50%RH) [dBV/Pa] | Współczynnik korekcji [dB/°C] |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | -27,34995 | -27,378077 | -27,478798 | -27,557875 | -0,003465 |
| 2 | -25,962603 | -26,146873 | -26,351377 | -26,527598 | -0,009416 |
| 3 | -26,725041 | -26,803058 | -26,966349 | -27,112827 | -0,006463 |
Odporność na skrajne zmiany temperatury
Procedura pomiarowa
Mikrofony pomiarowe umieszczone zostały w komorze klimatycznej, ustawionej na cykle zmiany temperatury w zakresie -45°C a 120°C. Mikrofony poddane zostały 3 pełnym cyklom utrzymując mikrofony w skrajnych wartościach przez 12 godzin. Kryterium stabilności mikrofonu był pomiar jego czułości przed wykonaniem 3 pełnych cykli oraz po ich przeprowadzeniu. Aby zweryfikować długoterminowy wpływ temperatury, czułość badanych mikrofonów zmierzona została dodatkowo tydzień po badaniu. Producent zakład, że odchylenie od początkowej wartości nie powinno przekraczać 0,3 dB
Wyniki
Wyniki przedstawiają czułość mikrofonów na początku eksperymentu, po narażeniu na 3 cykle zmian temperaturowych i po tygodniu. Wszystkie odchylenia spełniają początkowe założenia producenta.
| Mikrofon | Czułość przed testem [dBV/Pa] | Czułość po testach [dBV/Pa] | Odchylenie [dB] | Czułość po tygodniu [dBV/Pa] | Odchylenie [dB] |
|---|---|---|---|---|---|
| 4 | -25,8 | -26,05 | -0,25 | -26,03 | -0,23 |
| 5 | -27,03 | -27,24 | -0,21 | -27,2 | -0,17 |
| 6 | -26,26 | -26,35 | -0,09 | -26,35 | -0,09 |
Odpornośc na upadki
Procedura pomiarowa
Badanie miało na celu zweryfikowanie odporności mikrofonów na upadek z wysokości 1 metra. W tym celu czułość mikrofonu został zweryfikowana przed i po upadku. Różnica w zarejestrowanej czułości nie powinna przekraczać 0,3 dB.
Wyniki
Zarejestrowana czułość mikrofonu przed i po upadku nie przekracza założonego limitu.
| Mikrofon | Czułość przed upadkiem [dBV/Pa] | Czułość po upadku [dBV/Pa] | Odchylenie [dB] |
|---|---|---|---|
| 7 | -26,48 | -26,42 | 0,06 |
| 8 | -26,96 | -26,91 | 0,05 |
| 9 | -27,93 | -27,63 | 0,3 |
Badanie odporności na wibracje i testy szokowe
Procedura pomiarowa
Mikrofony pomiarowe poddane zostały testom odporności na ciągłe wibracje o ograniczonej amplitudzie i nagłe duże skoki amplitudy zwane testem szokowym. Badanie podzielone zostało na dwa etapy. W pierwszym mikrofony poddane zostały wibracjom o stałej amplitudzie 80 m/s² przez 40 godzin. Drugi etap obejmował przyspieszenie o wartości 1000 m/s² wywołane półokresem fali sinusoidalnej o czasie trwania 6 ms. Odchylenie po narażeniu na wstrząsy nie powinno przekraczać wartości 0,3 dB
Wyniki
Poniższe tabele przedstawiają wyniki obu testów związanych z wpływem wibracji, zarówno ciągłej jak i impulsowej. Odchylenie czułości mikrofonu po jego narażeniu na wstrząsy nie przekracza wartości deklarowanej przez producenta.
| Wpływ drgań ciągłych | |||
|---|---|---|---|
| Mikrofon | Czułość przed wibracjami [dBV/Pa] | Czułość po wibracjach [dBV/Pa] | Odchylenie [dB] |
| 10 | -25,49 | -25,43 | 0,06 |
| 11 | -25,51 | -25,37 | 0,14 |
| 12 | -25,46 | -25,33 | 0,13 |
| Wpływ szoku impulsowego | |||
|---|---|---|---|
| Mikrofon | Czułość przed wstrząsem [dBV/Pa] | Czułość po wstrząsie [dBV/Pa] | Odchylenie [dB] |
| 10 | -26,19 | -26,37 | 0,18 |
| 11 | -25,42 | -25,63 | 0,21 |
| 12 | -25,88 | -26,08 | 0,20 |
Podsumowanie
Wyniki testów temperaturowych, obejmujących zarówno stabilność czułości w różnych punktach temperatury, jak i odporność na skrajne cykle od –45 °C do 120 °C, jednoznacznie potwierdzają poprawną pracę urządzenia w szerokim zakresie warunków. Dodatkowo testy upadku, wibracji ciągłych oraz szoków mechanicznych wykazały, że zmiany czułości mikrofonu nie przekraczają limitów określonych przez producenta. Całość badań potwierdza, że CRY3213 spełnia wymagania stopnia ochrony IP67 i jest przystosowany do niezawodnej pracy w trudnych warunkach przemysłowych i automotive.