JJG 175-2015 工作标准传声器(静电激励器法)检定规程.pdf
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1、帽, . zfzru 中华人民共和国国家计量检定规程2015-01-30发布JJG 175-2015 工作标准传声器(静电激励器法)Working Standard Microphones CElectrostatic Actuator Method) 2015-07-30实施r:二飞国家质量监督检验检窥总局发布=T去二E卜-t 唱,JJG 175-2015 工作标准传声器(静电激励器法)检定规程叫iiiuid臼凹白山叫一白 % 叫51月口阳一句Gi叩刀替广55咐:Verification Regulation of Working Standard Microphones (Electros
2、tatic Actuator Method) 嗖归口单位z全国声学计量技术委员会主要起草单位:中国计量科学研究院浙江省计量科学研究院参加起草单位z无锡吉兴汽车声学部件科技有限公司深圳市计量质量检测研究院本规程委托全国声学计量技术委员会负责解释JJG 175-2015 本规程主要起草人:许欢中国计量科学研究院)牛锋中国计量科学研究院)袭剑敏(浙江省计量科学研究院)参加起草人=何龙标(中国计量科学研究院)黄威(无锡吉兴汽车声学部件科技有限公司陈成新(深圳市计量质量检测研究院)., JJG 175-2015 目录引言. . . . . . . . . . . (m) 1 范围. . . . . .
3、. . . . (1) 2 引用文件. . . . . . . . . . . .( 1 ) 3 术语和计量单位. . . . . . . (1) 3. 1 工作标准传声器. . . . . . . . . . . (1) 3. 2 静电激励器. . . . . . . . . . . . . . (2) 3. 3 传声器的静电激励器响应. . . . . . . . . . . (2) 4 概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2) 5 计量性能要求. . . . . . . . . . . . . . . (2) 5. 1 灵敏度级. .
4、 . . . . . . . . . . . . (2) 5. 2 灵敏度级的频率响应. . . . . . . ._. -_. -.- - . -. . . _. -. (2) 5.3 动态范围上限.-._. -_. -. _. .-_. -. . - - _. _. - ._. - _.- .- . - .- -. (3) 6 通用技术要求._ ._ . _ . e _ _ _ _. .- - - . . -. -. . .- - . - .- . ._. ._. ._. .-. (3) 6. 1 标志(幻6.2 出厂校准资料.-._. .- - _. . .- .- . ._. . .
5、. . . . . (3) 7 计量器具控制. . -. . . . . . . . . . . (4) 7.1 检定条件. . . . . . . . . . . . . . . . . (4) 7.2 检定项目.-. . . . . . . . . . . . . . (4) 7.3 检定方法. ._. . . . . . . . . _. ._. . ._. (5) 7.4 检定结果的处理. . . . . . - .-. . . .-. . (8) 7.5 检定周期. . . . . . . . . . . (8) 附录A声校准器的静压修正. . . . . . . . . . (9)
6、 附录B声校准器的腔体积修正. . . . . . . (10) 附录C检定证书和检定结果通知书的内页格式. . . . . . . (11) 附录D测量不确定度评定实例. . . . . ._. ._. .- .-. . . (13) I JJG 175-2015 引本规程依据JJF1002-2010 10-2000 士0.5士0.5士0.52 毒JJG 175-2015 表2(续)最大允许误差IdB频率1HzWS1 WS2 WS3 2 500 士O.75 士0.5士0.53 150 士1.0士0.5士0.54000 士1.25 士0.5士0.55000 士1.5士0.75士0.56300
7、土1.75 士1.0士0.58000 士2.0土1.25 士0.510000 +2.0, -6.0 士1.5士O.75 12500 士1.75 士1.016000 土2.0士1.25 20000 +2.0,一6.0土1.525000 士1.75 31 500 土2.040000 +2.0, -6.0 5.3 动态范围上限动态范围上限以声压级给出,在160Hz._.l 000 Hz的频率范围内该声压级所引起的总谐波失真为3%,对动态范围上限的要求见表30表3工作标准传声器的动态范围上限计量性能动态范围上限参考20Pa)6 通用技术要求6. 1 标志WS1 注135dB 工作标准传声器应具有以下清
8、晰耐久的标志21)制造商的名称或商标;2)产品的型号;3)产品的序列号。6. 2 出厂校准资料WS2 注140dB WS3 2主150dB 每个工作标准传声器应附有单独的出厂校准资料。出厂校准资料应包括该工作标准传声器的灵敏度级、正常工作需要的极化电压,如需做静压、温度和相对湿度的修正,则应给出相应的修正系数。3 JJG 175-2015 7 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。7. 1 检定条件7. 1. 1 环境条件温度:(23士3)C; 相对湿度:(30,., 90) % ; 静压:(94,., 103) kPa; 环境噪声声压级至少应低于静电激励器响应级25dB
9、。7. 1. 2 计量标准及主要配套设备7. 1. 2. 1 计量标准a)正弦信号发生器z在检定频率范围内,频率示值误差不超过土0.5%,总失真小于0.1%,相对于参考频率(250Hz)的幅频特性优于+0.1dB,输出信号电压不低于30 Vo检定期间的幅值漂移不应超过+0.02dBo 注z如果输出电压不能达到30V,可通过放大实现。b)声校准器:能产生参考频率为250Hz的正弦声压信号,性能等级为LS级。c)静电激励器:参考频率上(通常选取250Hz),其响应的重复性优于0.04dB。静电激励器响应级重复测量的平均值与声压响应级之间的差值和单次测量所得的静电激励器响应级与声压响应级差值的偏差不
10、应大于0.1dB。d)前置放大器z频率响应在检定频率范围内不超过+0.1dB,输人端短路噪声低于10V(线性),3V (A计权)。e)测量放大器z频率响应在被检频率范围内不超过:1:0.2dB,输人端短路噪声低于10v(线性),指示器误差不应超过士0.2dB,总失真小于0.1%。f)交流数字电压表z最大允许误差不应超过士0.1%; g)高阻抗直流电压表z最大允许误差不应超过+0.05%,输入阻抗不小于1Tn。h)高声压传声器校准器z腔内声压可连续变化,最高声压级应大于164dB。在测量频率范围内,总谐波失真在154dB以下小于0.3%,164 dB以下小于1%。i)功率放大器z在检定频率范围内
11、,频率响应不应超过士0.2dB,总谐波失真小于0.5%。j)直流电压源z一般为800V,测量期间幅度稳定度优于0.05%。k)压力场传声器z满足GB/T20441. 4-2006要求。D失真度测量仪z在使用频率范围内,最大允许误差不应超过土10%(满度)。7. 1. 2. 2 主要配套设备在本规程规定的工作频率内,主要配套设备的功能、性能要求如下z气压表z在检定环境条件内,最大允许误差不应超过+0.2kPao 7.2 检定项目工作标准传声器的首次检定、后续检定和使用中检查项目见表404 JJG 175-2015 表4工作标准传声器的首次撞定、后续栓定和使用中栓查项目一览表捡定项目首次检定后续检
12、定使用中检查外观检查+ 十+ 灵敏度级+ + + 灵敏度级的频率响应+ + 一动态范围上限+ 注:+表示需检定项目,一表示不需检定项目.7.3 检定方法7.3.1 外观检查工作标准传声器应具有清晰的标志,包括制造商的名称、型号和序列号等。外观不应有机械损伤,膜片清洁无污染、腐蚀现象。出厂校准资料应符合6.2的要求。7.3.2 灵敏度级7.3.2.1 检定装置灵敏度级可用声校准器法检定,检定装置示意图见图107.3.2.2 检定步骤L 声授准器J l蜘IU传声器图1灵敏度级检定装置示意图a)检定前准备z用高阻抗直流电压表检查馈给被检传声器的极化电压并调整到额定值,也可采用标准直流电压源平衡法进行
13、检查调整。调节测量放大器前置放大器输人和直接输入的灵敏度,使其对50mV内部参考信号指示相同,也可将数字电压表连接到测量放大器输出端进行监视,然后将测量放大器置于适当量程。b)将被检传声器与声校准器频率为250Hz)的腔体紧密藕合,使用其参考轴处于与水平面成90。角的位置,接通声校准器的电源,在制造商规定的稳定时间后,从数字电压表读取示值U;并作记录,根据公式(1)计算声压级zL p; =叫艺 5 式中zLi一一声压级,dB; 以一一数字电压表读数,V; U。一一参考电压,1Vo JJG 175-2015 c)将被检传声器从声校准器腔体取出,改变二者相对位置重新藕合读数,测量3次取算术平均得到
14、声压级的平均值瓦,如各次读数的最大差值超过0.2dB,应增加测量次数,并剔除带有祖大误差的读数。d)传声器的灵敏度级由公式(2)给出,其结果应符合5.1的要求。L:r = -26.0一(Lc+ K十P-Lp ) + 式中zLz-一被检传声器的灵敏度级,dB; Lc一一声校准器的声压级校准值,dB; K一一声校准器的静压修正值(见附录A),dB; P-一一腔体积修正(见附录B),dB; L一一声压级的算术平均值,dB; 一一-前置放大器的传输损失,础。(2) e)用插入电压法测量前置放大器的传输损失,也可以用图2所示的方法测定z首先将开关K1和K2同时打到A,读取数字电压表的示值矶,再将开关K1
15、和K2同时打到B,读取数字电压表的读数矶,则前置放大器的传输损失可由公式(3)给出zA卢=20 19(Ua/U1) 式中z一一前置放大器的传输损失,dB; U1一一前置放大器输出电压,V; U一一前置放大器输入电压,Vo 型:J-!I B 图2前置放大器传输损失测量示意图7.3.3 灵敏度级的频率响应7.3.3. 1 检定装置(3) 按1/3倍频程频率点,用测量放大器或数字电压表测得被检传声器的静电激励器响应,检定装置示意图如图3所示。6 JJG 175-2015 直流电压源正弦信号发生器前置放大器数字电压表图3静电激励器法检定装置示意图7.3.3.2 检定步骤a)取掉被检传声器保护栅,将静电
16、激励器置于传声器表面上,使其参考轴处于与水平面成90。角的位置。b)调节正弦信号发生器幅度,使在被检频率范围内,静电激励器响应级高于环境噪声声压级25dB。将正弦信号发生器置于参考频率,记录数字电压表的读数矶。c)将正弦信号发生器依次置于被检频率范围内的1/3倍频程频率上,记录数字电压表的读数Uiod)按公式(4)计算相对参考频率,被检传声器的静电激励器响应级z队-nugb nu qrH 一一叭AM(4) 式中z8; -一一被检频率下的静电激励器响应级,dB; U。一一参考频率下a的输出电压,V; U;一一被检频率下的输出电压,Vo e)取下静电激励器,改变工作标准传声器和静电激励器相对藕合位
17、置,分别转动静电激励器约120。和2400,重复测量步骤a)-d),取3次测量的算术平均值作为传声器的静电激励器响应级。f)根据传声器制造商提供的静电激励器频率响应级和声场频率响应级的修正值,可得到被检传声器的灵敏度级频率响应。注E由于受测量放大器、前置放大器频率响应等偏差的影响,应对静电激励器在被检频率上的响应级作相应的修正。7.3.4 动态范围上限工作标准传声器的动态范围上限的检定装置示意图见图4。将工作标准传声器和监测传声器同时藕合在高声压传声器校准仪中,在规定的频率下,调节正弦信号发生器和功率放大器的输出电压,使校准仪腔内声压为表3中规定的对应工作标准传声器类型的动态范围上限值,用失真
18、度测量仪测量被检传声器输出信号的总谐波失真,不应超过3%。7 JJG 175-2015 高声压传声器校准仪图4动态范围上限检定装置示意图7.4 检定结果的处理7.4.1 所有数据应先计算,后修约,出具检定结果的数据应修约至百分之一分贝。7.4.2 经检定合格的工作标准传声器发给检定证书z检定不合格的工作标准传声器发给检定结果通知书,并注明不合格的项目。7.4.3 检定证书和检定结果通知书的内页格式见C.l、C.207.4.4 工作标准传声器检定中的测量不确定度应按JJF1059. 1-2012的要求评定,不确定度评定实例见附录Do7. 5 检定周期工作标准传声器的检定周期不应超过1年。8 JJ
19、G 175-2015 附录A声校准器的静压修正声校准器的声压级校准值为参考环境条件下的数值,实际使用时应根据制造商提供的静压修正方法,对声校准器的输出声压级进行修正。目前,国内常见的声校准器静压修正量可从公式(A.l)求得zK =20 19(P /Po) 式中zK一一静压修正值,dB; P 一一实际检定时的大气压,kPa; P。一一标准大气压,101. 3 kPa。(A. l) 9 JJG 175-2015 附录B声校准器的腔体积修正声校准器所产生的声压级与搞合腔体积(包括传声器的等效体积和膜片到保护栅之间的体积,以及热传导附加体积)有关,当藕合腔体积超出标准体积时,应当根据制造商提供的数据按
20、公式(B.1)进行修正。.P =20 19V/(V + .V) (B. 1) 式中z.P一一腔体积修正值,dB; V 一一标称腔体积,cm3; .V一一腔体积变化量,cm3。表B.l给出了使用B&.K型4228活塞发声器(带DP0776造配环)时的部分腔体积修正值。表B.1-一一一一传声器型号腔体积修正量(带保护栅)/dB B&.K 4188、B&.K4191、B&.K4192、B&.K4193+0.02 B&.K4189、B&.K4190 0.00 B&.K4131、B&.K4132 一0.05B&.K4144、B&.K4145 +0.05 10 JJG 175-2015 附录C检定证书和检
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