專利名稱:揚(yáng)聲器低頻段諧振頻率快速測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型是一種對揚(yáng)聲器低頻段的諧振頻率下進(jìn)行快速測試的裝置,屬于場聲器檢測儀器的技術(shù)領(lǐng)域。
揚(yáng)聲器的FO參數(shù),即揚(yáng)聲器在低頻段的諧振頻率,是揚(yáng)聲器生產(chǎn)線上需要測試的一個(gè)指標(biāo)。對該測試儀的要求主要為能滿足生產(chǎn)流水線上的快速測試(例如一次測試小于0.5秒),達(dá)到一定的測試精度,能長期穩(wěn)定工作,操作簡單等。
現(xiàn)有的揚(yáng)聲器FO測試方法主要有兩種1.通過掃頻信號激勵(lì),測量最大振幅響應(yīng)時(shí)的頻率值;2.通過掃頻信號激勵(lì),測量揚(yáng)聲器中電流信號與激勵(lì)電壓信號相位差越過180°時(shí)的頻率值,此法又稱為快速測試法。
老式的快速FO測試儀內(nèi)掃頻信號大多采用RC振蕩器,穩(wěn)定度差,精度低,測量速度不能很快。對于同一個(gè)揚(yáng)聲器重復(fù)測試時(shí),讀數(shù)離散大,往往在數(shù)赫芝范圍內(nèi)變化不定。更為嚴(yán)重的是,許多老式的FO測試儀需要經(jīng)常地(每隔二、三天)作校準(zhǔn),在生產(chǎn)線上使用時(shí),根據(jù)所生產(chǎn)的揚(yáng)聲器型號而予設(shè)置的掃描范圍和誤差允許的頻率范圍會漂移改變,需要定時(shí)檢查調(diào)整,給使用帶來麻煩,造成錯(cuò)誤的測試結(jié)果。
老式儀器面板上有較多的調(diào)節(jié)旋鈕和開關(guān),易出故障。體積較大、笨重、占據(jù)工位面積大。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的就是提供一種頻率穩(wěn)定度高、設(shè)置頻率準(zhǔn)確、檢測速度快、精度高的揚(yáng)聲器低頻段諧振頻率快速測試儀。
本實(shí)用新型的測試儀主要由信號產(chǎn)生部分,檢測信號處理處理部分及顯示部分所組成,DDS信號發(fā)生器的輸出端分別接濾波器和單片機(jī)的輸入端,增益控制器的輸入端分別接濾波器和單片機(jī)的輸出端,功率放大器的輸入端接增益控制器的輸出端,功率放大器的輸出端接被測揚(yáng)聲器,電流響應(yīng)值相位取樣電路的輸入端接被測揚(yáng)聲器,輸出端接單片機(jī)的信號輸入端,單片機(jī)還分別與面板鍵、顯示、報(bào)警器相接。DDS信號發(fā)生器采用“AD9830”芯片,其輸出端“IOUT、IOUT”直接與濾波器中的U4A輸入端相接。顯示報(bào)警器采用蜂鳴報(bào)警器“SP1”、LED數(shù)字顯示器“U11、U12、U13、U14”,發(fā)光二極管超差指示LED1~LED3。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1.采用DDS(直接數(shù)字合成)作為激勵(lì)揚(yáng)聲器的正弦信號源,其頻率值由單片機(jī)控制,穩(wěn)定度等同于晶體振蕩器,比起RC振蕩器要高二個(gè)數(shù)量級。
2.可以準(zhǔn)確地設(shè)置頻率范圍,并能長期穩(wěn)定保持,無需經(jīng)常校準(zhǔn)。
3.DDS信號源的頻率可按軟件控制任意跳變,可在其工作頻率范圍之內(nèi)通過軟件程序以任意方式(指數(shù)或線性)來步進(jìn)、掃頻,可采用雙向頻率搜索或其他特殊的優(yōu)化搜索方式,快速逼近FO,以提高測試速度,老式的壓控掃頻方式通常只能單一方向的連續(xù)掃描,如果掃速太快,則會增大測量誤差。本發(fā)明可使測試速度提高一倍至數(shù)倍,真正做到0.2秒或更短的時(shí)間之內(nèi)完成一次測試。
4.FO快速測試的原理是揚(yáng)聲器上的響應(yīng)電流的相位與外加激勵(lì)電壓信號的相位之差發(fā)生從滯后到超前的變化時(shí),所對應(yīng)的頻率即為FO,本發(fā)明利用微處理器能對外來事件作出快速中斷響應(yīng)的能力,完成對相位差跨越180°時(shí)刻的快速檢測,從而測出相應(yīng)的頻率值FO。
5.由于采用單片微處理機(jī)及DDS大規(guī)模芯片,新儀器的體積重量只有老式儀器的幾分之一,重量約一公斤。
6.操作簡單,面板僅有8個(gè)按鈕,即可完成所有的測試前的參數(shù)設(shè)置。關(guān)機(jī)后,這些參數(shù)仍保持,直至下一次修改??捎柚玫膮?shù)有頻率搜索范圍、上下限頻率允差(報(bào)警值),蜂鳴報(bào)警設(shè)置,輸出電壓幅度設(shè)置,掃頻功能,掃頻速度設(shè)置等,還可在儀器內(nèi)予設(shè)多組參數(shù),以滿足生產(chǎn)不同型號揚(yáng)聲器時(shí)選擇調(diào)用,無需對流水線上的操作工人作專門的儀器使用培訓(xùn)。
7.由于機(jī)內(nèi)帶有微電腦,可以通過二次軟件開發(fā)增添新的功能,并對測試結(jié)果,數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的處理,例如對生產(chǎn)線上的產(chǎn)品作質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析等。
8.由于這是一臺含有DDS信號源的可程控智能儀器,因而它不僅可用于生產(chǎn)線,還可以用于產(chǎn)品的檢驗(yàn)部門或者用于新產(chǎn)品的研制開發(fā)。
圖1是本發(fā)明的電路原理結(jié)構(gòu)框圖。其中有單片機(jī)1、DDS信號發(fā)生器2、濾波器3、增益控制器4、功率放大器5、被測揚(yáng)聲器6、電流響應(yīng)值相位取樣電路7、面板鍵8、顯示報(bào)警器9。
圖2是本實(shí)用新型的電原理圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施方案如下單片機(jī)U2采用“AT89C51”,DDS信號發(fā)生器U3采用“AD9830”,濾波器U4A采用運(yùn)算放大器,增益控制器U5采用“9C系列數(shù)字電位器”,功率放大電路U4B采用運(yùn)算放大器,電流響應(yīng)值相位取樣電路U4D、U4C采用集成放大器,U6B為反相器,面板鍵SW1~SW8采用按鈕開關(guān),顯示報(bào)警器采用聲報(bào)警喇叭“SP1”、LED數(shù)字顯示U11~U14,發(fā)光二極管超差指示LED1~LED3。被測喇叭“S1”接在功率放大器5的輸出端,電流響應(yīng)值相位取樣電路7的檢測信號取自被測喇叭“S”與接地電阻R51之間。根據(jù)以上所述便可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種揚(yáng)聲器低頻段諧振頻率快速測試儀,由信號產(chǎn)生部分和檢測信號處理部分及顯示部分所組成,其特征在于DDS信號發(fā)生器(2)的輸出端分別接濾波器(3)和單片機(jī)(1)的輸入端,增益控制器(4)的輸入端分別接濾波器(3)和單片機(jī)(1)的輸出端,功率放大器(5)的輸入端接增益控制器(4)的輸出端,功率放大器(5)的輸出端接被測揚(yáng)聲器(6),電流響應(yīng)值相位取樣電路(7)的輸入端接被測揚(yáng)聲器,輸出端接單片機(jī)(1)的信號輸入端,單片機(jī)(1)還分別與面板鍵(8)、顯示、報(bào)警器(9)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器低頻段諧振頻率快速測試儀,其特征在于DDS信號發(fā)生器(2)采用“AD9830”芯片,其輸出端“IOUT、IOUT”直接與濾波器(3)中的U4A輸入端相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的揚(yáng)聲器低頻段諧振頻率快速測試儀,其特征在于顯示報(bào)警器(9)采用蜂鳴報(bào)警器“SP1”、LED數(shù)字顯示器“U11、U12、U13、U14”,發(fā)光二極管超差指示LED1~LED3。
專利摘要揚(yáng)聲器低頻段諧振頻率快速測試儀是一種對揚(yáng)聲器的技術(shù)指標(biāo)快速進(jìn)行測試的裝置,DDS信號發(fā)生器的輸出端分別接濾波器和單片機(jī)的輸入端,增益控制器的輸入端分別接濾波器和單片機(jī)的輸出端,功率放大器的輸入端接增益控制器的輸出端,功率放大器的輸出端接被測揚(yáng)聲器,電流響應(yīng)值相位取樣電路的輸入端接被測揚(yáng)聲器,輸出端接單片機(jī)的信號輸入端,單片機(jī)還分別與面板鍵、顯示、報(bào)警器相接。
文檔編號H04B17/00GK2481070SQ0123815
公開日2002年3月6日 申請日期2001年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月7日
發(fā)明者束海泉 申請人:東南大學(xué)