Датчик скорости частиц

Зонд скорости частиц — это зонд, способный измерять акустическую скорость частиц .

В настоящее время имеется два коммерчески доступных зонда скорости частиц. Первый производится компанией Microflown Technologies. Датчик скорости частиц называется Microflown. Второй датчик скорости частиц произведен компанией Weles Acoustics. Оба коммерчески доступных решения имеют схожий принцип трансдукции.

Датчик Microflown представляет собой датчик на основе МЭМС, способный напрямую измерять скорость акустических частиц. Элементы очень малых размеров создаются на кремниевых пластинах по технологии «чистой комнаты». Чувствительный элемент состоит из двух сверхтонких проводов (тоньше пряди человеческого волоса). Эти провода представляют собой платиновые резисторы, которые действуют как датчики температуры. Они питаются электрическим током, который заставляет их нагреваться. Локальные изменения температуры вызывают изменения сопротивления проводов. Когда скорость акустической частицы (звука) распространяется по проводам, она асимметрично изменяет распределение температуры вокруг резисторов (проводов). Результирующая разница сопротивлений обеспечивает широкополосный (от 20 Гц до как минимум 10 кГц) линейный сигнал с восьмерочной направленностью, которая пропорциональна скорости акустических частиц .

Литература

Множество случаев применения, теория и основы измерения скорости частиц:

• Электронная книга Microflow.

Список научных публикаций, посвященных датчикам скорости частиц:

• Общий список публикаций статей, посвященных скорости акустических частиц.

Чтобы смоделировать измерение трехосным зондом скорости частиц источника, падающего из ближнего поля, см.:

• ЙИ Ву, К.Т. Вонг и С.-К. Лау, «Ближнепольная матрица акустического векторного датчика», IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 58, нет. 7, стр. 3946–3951, июль 2010 г.

Диаграмма направленности луча трехосного зонда скорости частиц по азимуту и ​​возвышению:

• К.Т. Вонг и Х. Чи, «Диаграмма луча подводного акустического векторного гидрофона, расположенного вдали от отражающей границы», журнал IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol. 27, нет. 3, стр. 628–637, июль 2002 г.

Трехосный датчик скорости частиц можно использовать для улучшения приема речи в сценарии видеоконференций:

• Ю. Ву, К.Т. Вонг, С.-К. Лау, К. Юань и С.К. Тан, «Направленно настраиваемый, но частотно-инвариантный формирователь луча на основе триады акустической скорости и датчика для улучшения восприятия речи», Журнал Акустического общества Америки, том. 131, нет. 5, стр. 3891-3902, май 2012 г.

Внешние ссылки

• Датчики скорости частиц, принцип измерения и преимущества
• Датчик скорости частиц Weles Acoustics – принцип работы