Датчик ЭМОС........

[SashaNetrusov]

Обычно применяется пьезодатчик....
В случае ЗЯ пришла в голову такая мысль- использовать в качестве датчика закрытые наушники , располагаемые внутри ящика. Есть наушники с частотами воспроизведения чуть ли не от 10 Гц.
Динамик при своём движении создаёт внутри ЗЯ перепады давления. Оно (давление) вызывает соответствующее смещение диафрагмы наушников.На катушке наушников возникает напряжение........
Что скажите?

[gross]

Ведь получается что, чем меньше глубина ящика, тем выше по частоте основной "стояк" - дальше от рабочего диапазона ЭМОС.

Согласен. Но я бы не использовал НЧ секцию выше, скажем 100Гц. А здесь стояков не будет. Мне кажется. что на подходе к первому стояку ОС уже действовать не должна. То есть, как бы предсказуемо работать будет система, когда во всех точках ящика одинаковое (условно) давление.

[Nota Bene]

Но я бы не использовал НЧ секцию выше, скажем 100Гц.

Сойдемся на 120Гц С регулировкой полосы.
А для борьбы за соотношение сигнал/шум надо дальше поднимать чувствительность датчика. Думаю, попробовать увеличить диаметр пластинки пьезодатчика путем ее припайки по контуру к тонкой (сравнимой с ней по гибкости) металлической шайбе - ведь пьезопластинка работает на прогиб, и в этом случае момент силы, действующий на пьезокристалл будет больше -> выше уровень сигнала. ИМХО. Главное - не перестараться

[gross]

ведь пьезопластинка работает на прогиб, и в этом случае момент силы, действующий на пьезокристалл будет больше

Если по сопромату, то там вроде бы, навскидку, защемление с двух сторон балки происходит и распределенная нагрузка на нее. На память не помню на счет момента, дома посмотрю в справочнике.

Добавлено через 15 часов 41 минуту
Посмотрел. К сожалению в Анурьеве нету нашего случая - у нас балка жестко защемлена с двух сторон, а есть случай, когда с одной стороны защемление, а с другой - может двигаться по оси. Так вот, для этого случая момент в середине былки максимальный и пропорционален квадрату длины балки. Нагрузка распределенная. Таким образом, если не обращать внимание на различия в моделях, увеличение диаметра датчика путем припайки кольца должно дать хорошее увеличение чувствительности.

[Nota Bene]

момент в середине былки максимальный и пропорционален квадрату длины балки

Спасибо. Это ж замечательно! Так и попробуем сделать. Осталось определиться с оптимальным внутренним объемом бародатчика
Он ведь тоже влияет на чувствительность. 50-100 мл достаточно будет? Чтобы без побочных эффектов...

[gross]

Еще ведь есть собственная резонансная частота, которую тоже нужно иметь в виду. На сколько я понял, она намного выше нашего рабочего диапазона. Если это так, то нужно (так как после припайки кольца она понизится), чтобы она осталась по прежнему выше нашего рабочего диапазона. На счет объема я бы на глаз выбрал длину трубки миллиметров 100. Еще мне нравится высказанная здесь мысль на счет размещения предусилителя в этой же трубке. Выходить наружу уже сигналом, вольт 5, в пике. Тогда можно будет забыть о наводках.

[Nota Bene]

На счет объема я бы на глаз выбрал длину трубки миллиметров 100.

В габарите 373 батарейки , наверное, нормально будет? Да и кожух от нее для эксперимента вполне подойдет...

Еще мне нравится высказанная здесь мысль на счет размещения предусилителя в этой же трубке.

Я тоже имею ее в виду, но на этой стадии еще рановато будет. С предусилителем нужна определенность.
В эти выходные попробую сделать и промерить новую версию датчика.

[Nota Bene]

Сваял в субботу новый бародатчик - вся герметизация произведена пайкой, кроме ввода кабеля.

Измерение импеданса показало наличие высокодобротных резонансов (сиреневый график). наклейка 4-х слоев тонкой импортной изоленты на чувствительные элементы помогла их несколько побороть. Собственная емкость датчика получилась равной 26,2nF.

Внутри АС он был размещен в центре боковой стенки (сначала горизонтально) -

Для этого случая смотрим график сиреневого цвета. Голубой и красный графики оставлены с прошлого раза для сравнения. Первое впечатление - разочарование - чувствительность не возросла. Второе - недоумение - фазовый график сдвинулся на 180 градусов. Плюс (хорошо) - на ИНЧ график пошел более полого - ближе к теории, похоже это заслуга хорошей герметизации пайкой.

Стал разбираться с фазой - перемерял все имеющиеся пьезопластинки - в одной партии (из 15 штук) оказалось 10 штук с отрицательной фазой, 5 штук - с положительной. Странно, что повезло, и в в этом бародатчике оказались пьезоэлементы с одинаковой (положительной) фазой Конечно, самое непонятное - почему не увеличилась чувствительность?
Ну, до кучи, для вертикальной ориентации бародатчика смотрим синий график. Желтый график - выходное напряжение (и фаза) бародатчика относительно датчика ускорения. С линейностью графика в области поршневого диапазона получилось гораздо лучше, чем в прошлый раз.
На скорую руку для сравнения был переделан бародатчик предыдущей версии в аналогичную упрощенную модификацию -

В ИНЧ области получили примерно такой же завал как и в первой версии. Чувствительность примерно такая же (желтый график).

Выводы. Герметизацию лучше всего делать пайкой. Чувствительность, без существенного усложнения конструкции, трудно увеличить. АЧХ вне поршневого диапазона сильно зависит от положения и ориентации датчика. Величина объема воздуха внутри датчика практически не влияет на чувствительность. Надо определяться с электроникой.

[gross]

Nota Bene, я так думаю на счет чувствительности: если мы включаем обе пластины последовательно, то у нас получается два источника ЭДС, но емкости датчиков, включенные последовательно, дадут общую емкость в два раза меньше, и значит в режиме дифференцирования на тот же резистор общая чувствительность не возрастет. При параллельном включении, за счет удвоенной емкости чувствиельность должна возрасти в два раза.
И что, эти рассуждения не оправдываются в реальности?

АЧХ вне поршневого диапазона - так она же вроде нас особо не интересует?

[Nota Bene]

если мы включаем обе пластины последовательно

Пластинки можно включать только параллельно. Иначе наводки замучают.
В этом случае ЭДС, что для одного датчика, что для двух, будет одна и та же. Хотелось то получить добавочное увеличение чувствительности за счет возросшего изгибного момента...

При параллельном включении, за счет удвоенной емкости чувствиельность должна возрасти в два раза.

Если применить усилитель заряда, то да. Будем пробовать что-то типа такого -

АЧХ вне поршневого диапазона - так она же вроде нас особо не интересует?

Только с точки зрения сохранения устойчивости петли ЭМОС при увеличении ее глубины...

[Nota Bene]

Кому интересно, привожу АЧХ и ФЧХ выходного сигнала датчика, пропущенного через корректор (смотри схему).

Сигнал/шум - уже более-менее нормально. Видно, что пик АЧХ на 1,5КГц связан с резонансом в конструкции датчика, поскольку на кривой его импеданса имееся засечка на этой частоте. Надо уменьшать размеры - тогда резонанс уедет вверх по частоте. Сделаю новую (уменьшенную) версию датчика, и пойдем дальше - к ЭМОС.

[gross]

Через корректор - это желтая-красная?
Уменьшенную версию - это без колец, но с двумя пьезопластинками?
На счет полосы, мне все же кажется, что можно ограничиться сверху 300...500 Гц.

[Nota Bene]

Через корректор - это желтая-красная?

В спектралабе желтым цветом всегда отображается текущее (последнее) измерение. К нему же относится и график ФЧХ (и real-time series, если есть такое окно). Красный график - сохраненный график АЧХ с акселерометра, закрепленного на диффузоре. Как "эталон", к которому надо стремиться , если нет желания переделывать радикально всю остальную идеологию.

Уменьшенную версию - это без колец, но с двумя пьезопластинками?

Да, только день-два еще помозгую, прежде чем делать - может кто-что подскажет, или сам на что-то интересное набреду

На счет полосы, мне все же кажется, что можно ограничиться сверху 300...500 Гц.

Это вы насчет верхней границы коррекции дифференциатором?
Может быть, но хотелось бы здесь иметь побольше запас по фазе. Посмотрим.

[SashaNetrusov]

Давно я в акустику не заглядывал, а тут такое интересное началось.......
По низам то я гляжу вообще практически ограничений нет. Какую глубину ОС на частоте 40 Гц можно получить реально?

[gross]

По низам то я гляжу вообще практически ограничений нет.

Фактически, ограничения только по объемному смещению.

[SashaNetrusov]

Фактически, ограничения только по объемному смещению.

Нужен шибко жёсткий диффузор и всё?

[The_mad_pirate]

Про диффузор и динамики я отдельную ветку поднял чтоб тут не флеймить, там описали какой дин нужен для ЭМОС.

[SashaNetrusov]

чтоб тут не флеймить

Речь об ограничениях.......

Добавлено через 1 минуту
Размер ящика чем ограничен?

[Nota Bene]

По порядку - изготовил, как и обещал, очередную версию датчика (пайкой). Корпус - в размер пьезоэлемента.

Замер импеданса - надо давить резонанс (голубой график). 4 слоя изоленты поверх пьезоэлемента - сглаживают АЧХ (желтый график).

Помещаем в Зя - АЧХ на ВЧ гораздо лучше (желтый график - нет такого горба), и на ИНЧ все в порядке, но чувствительность относительно предыдущих вариантов упала на 6-7Дб. Это закономерный результат уменьшения суммарной гибкости пьезопластинок за счет пайки. Надо что-то придумывать очередное. Сопромат, все-таки, работает

Решаю опробовать другой способ жесткого крепления пьезоэлемента в 3-х точках. Делаем цилиндрический корпус несколько большего диаметра, чем диаметр пьезопластинки. Заранее в выкройке делаем надрезы. Отгибаем нижние (опорные) лепестки. На них устанавливаем пьезодиск и загибаем верхние лепестки.

Получившаяся конструкция покрывается сверху миллиметровым слоем универсального герметика "Krass". Аналогично монтируется и герметизируется второй пьезодиск. Все получается довольно просто и технологично. Замер импеданса - видим отличное подавление собственных резонансов датчика. Собственная емкость - 23,5Нф. Пока все.

Замеры АЧХ и чувствительности - завтра. Сейчас уже поздно - не пошумишь
------------------------

В общем, полученный результат меня пока удовлетворил Примерно это я и ожидал увидеть (желтый график). То, что немного не дотянул до сиреневой кривой (вариант с металлическим кольцом) - мне кажется, - это результат двойной перепайки по периметру (перегрев) несчастных пьезоэлементов. Косвенное подтверждение - упавшая собственная емкость датчика. Как видим, на ИНЧ - все в порядке, горбы на ВЧ - не такие страшные, подавим коррекцией. Можно двигаться дальше. Вопросы?

[balabala]

Прошу прощения у гуру что "со свиным рылом в калашный ряд(с)"
Как вы смотрите на использование головки звукоснимателя в качестве датчика ЭМОС?

Т.К. перемещения ГД больше чем у иголки то

Варианты использования
1. В корпусе АС, на отверстии закрытом упругой мембраной.
2. Внутри АС в закрытом цилиндре (в герметичной консервной банке или как текущий датчик) с упором на один из торцов.

[Nota Bene]

использование головки звукоснимателя в качестве датчика ЭМОС?

Реально, и существуют практические конструкции. Но, сигнал с такого датчика слабоват... Тут малость обсуждалось -
https://forum.vegalab.ru/showthread....9&postcount=24

1. В корпусе АС, на отверстии закрытом упругой мембраной.

ИМХО, будут проблемы от вибрации стенок АС, поскольку мембрана обладает какой-то массой и будет "отрабатывать" колебания в точке закрепления.

2. Внутри АС в закрытом цилиндре (в герметичной консервной банке или как текущий датчик) с упором на один из торцов

В принципе, возможно. Но подводных камней тоже должно быть много...
Только погодите немного, дайте сначала проверить принципиальную реализуемость ЭМОС на таком виде датчика