由單片機構成的噪聲測量自動(dòng)定位裝置

　　1 引 言

　　隨著(zhù)近代工業(yè)和交通運輸業(yè)的機械設備向著(zhù)大型、高速、重載的方向發(fā)展，所引起的噪聲越來(lái)越大。例如冶金軋制設備、破碎機、球磨機、紡織機械、噴氣運輸機及各種機動(dòng)車(chē)輛等的噪聲已經(jīng)成為當代三大主要環(huán)境公害之一。噪聲對人體健康有著(zhù)嚴重的危害，因此如何減少噪聲危害已成為當前一項迫切的任務(wù)。精確的測量、分析噪聲將為控制噪聲源、改進(jìn)產(chǎn)品設計工藝、制定環(huán)保措施和相關(guān)法律提供重要依據。在辦公自動(dòng)化、計算機等新技術(shù)日新月異發(fā)展的今天，人們同樣把對辦公自動(dòng)化設備的噪聲處理倍加關(guān)注，在相應的環(huán)保標準中噪聲作為一項重要指標。在噪聲測量方面大都采用分布采點(diǎn)的方法來(lái)進(jìn)行測量。但是測量點(diǎn)選擇只是通過(guò)簡(jiǎn)單的投影量距的方法，每次測量都需人工去測量調整聲級計測量頭與被測物之間距離，因此工作量大而且耗時(shí)耗工。

　　本文介紹一種噪聲自動(dòng)定位系統可以減小工作量并且精度高，他是由80C552[1]單片機為核心與DME2000[2]光電距離檢測器構成的自動(dòng)定位裝置來(lái)進(jìn)行噪聲測量，通過(guò)LCD顯示工作狀態(tài)具有很高的性能價(jià)格比，極具推廣價(jià)值。

　　2 基本原理

　　(1) 噪聲物理度量參數

　　噪聲與聲音是相同的，只不過(guò)噪聲是頻率更為復雜的聲音而已，通過(guò)常用的聲壓級、聲強級和聲功率級來(lái)表示噪聲的強弱，用頻譜或頻率來(lái)表示噪聲的高低。在實(shí)際測量中一般用聲功率表示噪聲特征：

　　Lp= 10lgP/P0

　　其中：Lp為聲功率級(dB)；

　　p為聲功率；

　　p。為參考基準聲功率(10-12W)。

　　但在實(shí)際測量中聲功率不是直接測得的，只能在特定的測試條件下由測得的聲壓級經(jīng)計算得到，在辦公自動(dòng)化產(chǎn)品測量中一般采用自由場(chǎng)條件工程法。其中在反射面上自由聲場(chǎng)條件下，聲壓級與聲功率級的關(guān)系為：

　　Lp=Lp+10lgS/S0-K2

　　其中：Lp為測試表面的平均聲壓級(dB)；

　　S為測試表面積(m2)；

　　s。為基準表面積(1 m2)；

　　K2為環(huán)境引起的修正值。

　　(2)測試方法

　　在噪聲的測試中，以靜電復印機噪聲測試為例，測量點(diǎn)選擇用一個(gè)剛好能包羅聲源的最小矩形六面體表面(或球面體、半球面體)作為基準測量表面，具體測量原則：只要測量點(diǎn)中最大、最小聲壓級之差不超過(guò)測量點(diǎn)數。

　　(3)自動(dòng)定位裝置

　　自動(dòng)定位系統的基本原理如圖1所示，利用距離傳感器測量被測物(復印機)的距離，由單片機控制步進(jìn)電機調整聲級計與被測物的距離。其中距離傳感器采用DME2000光電距離檢測器，DME2000發(fā)射紅色一2級光(對人眼安全)，距離值可通過(guò)模擬量或RS232進(jìn)行傳輸，利用其直接反射模式可以以非接觸方式測量并且不受物體反射情形的影響，幾乎任何物體表面如堅硬、液面、粉狀等物體均可測量，檢測分析度為0.125mm，精度為±5mm。測量誤差隨被測物反射的減少而增加，但這一情況可由可選積分系數的積分器加以補償。