Cảm biến đo mức âm thanh


Cảm biến được sử dụng để làm gì ?

mucamthanh1

Cảm biến này được thiết kế để đo cường độ của âm thanh. Cảm biến được sử dụng để nghiên cứu mức âm thanh của môi trường. Việc nghiên cứu này là cần thiết trong các thí nghiệm về môi trường, vật lý và các thí nghiệm khoa học khác. Cảm biến có thể được sử dụng trong việc nghiên cứu độ ồn môi trường, phản ứng của động vật, sự ô nhiễm môi trường, sự cộng hưởng âm thanh, sự chuyển hóa năng lượng âm, …

Sử dụng cảm biến như thế nào ?

Cảm biến này được sử dụng với thiết bị thu thập và xử lí tín hiệu cầm tay Addestation aMixer MGA. Xin vui lòng tham khảo phần Thí nghiệm minh họa tại trang tiếp theo về chi tiết cách sử dụng cảm biến này với thiết bị aMixer MGA.

Cảm biến này có 2 thang đo: 40—100 dBA hoặc 80—130 dBA. Để lựa chọn một trong các thang đo, cách đơn giản là gạt công tắc (Hình 2) tại vị trí tương ứng với thang đo mong muốn.

mucamthanh2

Cảm biến có 1 microphone tại đầu ống (Hình 1). Đây là phần có độ nhạy nhất về âm thanh.

Thông số kỹ thuật

1. Chú ý

Cảm biến này được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng giáo dục, nghĩa là không được sử dụng trong bất kì các ứng dụng thương mại, công nghiệp, y học hoặc nghiên cứu nào khác.
2. Chuẩn hóa

Sự chuẩn hóa là không cần thiết đối với cảm biến này do cảm biến đã được chuẩn hóa trước khi chuyển hàng.

3. Thông số

Phạm vi hoạt động   :  40—100 dBA hoặc 80— 130 dBA

Độ chính xác   :  1 dB (Tham chiếu tại 94 dB, 1 kHz) đối với thang đo 40—100 dBA

1 dB (Tham chiếu tại 114 dB, 1 kHz) đối với thang đo 80—130 dBA

Thí nghiệm minh họa – Sự chuyển hóa năng lượng của 1 vật rơi xuống

1. Mục đích

Tự tìm hiểu cách sử dụng cảm biến này thông qua thí nghiệm đơn giản về sự chuyển hóa năng lượng.

2. Thiết bị thí nghiệm

Thiết bị cầm tay aMixer MGA;
Cảm biến đo mức âm thanh Addestation
Quả bóng (như bóng rổ, bóng tennis hoặc bóng bàn).
3. Các bước thí nghiệm
     1.Thiết lập cảm biến đo mức âm thanh Addestation tại giá trị 100dBA như ở Hình 2 (Trang 1).
     2.Bật công tắc thiết bị aMixer MGA như ở hình 3. Màn hình của thiết bị hiện ra như ở hình 4.
mucamthanh3mucamthanh4
     3.Kết nối cảm biến đo mức âm thanh vào Kênh 1 của aMixer MGA. Đặt cái lẫy của đầu cắm cảm biến về phía đường kẻ trắng (Hình 5), và cắm vào; một tiếng “click” sẽ phát ra.
mucamthanh5
     4.Cảm biến đo mức âm thanh có chức năng tự động nhận cảm biến. Khi kết nối, cảm biến sẽ tự động đo. Một hội thoại sẽ xuất hiện, lựa chọn ‘Mức âm (40-100dBA)’ (Hình 6) và ấn ‘Chạy’. Đảm bảo rằng dòng ‘Kênh 1: Mức âm (40-100dBA)’ xuất hiện (Hình 7); nó biểu thị cảm biến này đã được kết nối chính thức và sẵn sàng thu thập dữ liệu.
mucamthanh6mucamthanh7
     5.Chọn ô  icon1 và màn hình sẽ hiện ra như ở hình 7. Chọn ‘10 giây’ cho ‘Thời gian hiển thị’ và lựa chọn ‘Dừng sau 10 giây’. Chọn ‘Chạy’.
     6.Chuyển sang chế độ đo “Dạng đồng hồ kim” bằng cách chọn ô icon3 như ở hình 8.
mucamthanh8
     7.Đặt Cảm biến đo mức âm thanh trên sàn và giữ quả bóng như minh họa trong hình 9.
mucamthanh9
     8.Chọn ô  icon01 để bắt đầu thu thập dữ liệu (bạn cũng có thể ấn nút màu xanh trên thiết bị aMixer MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu). Bạn sẽ nhìn thấy chữ đang chạy “Giá trị đo …” (Hình 10) khi các dữ liệu đã thu thập được vẽ đồ thị.
mucamthanh10
     9.Thả quả bóng từ độ cao ngang đầu gối phía trên sàn nhà, Ghi lại kết quả từ ‘Mức âm’ đo được tại Bảng 1.
     10.Lặp lại các bước 9 và 10, ở các mức độ cao ngang thắt lưng và ngang đầu phía trên sàn nhà.
4. Phân tích
mucamthanhb1
      1.Đo mức âm cực đại (dBA) tương ứng với trường hợp quả bóng được thả rơi từ độ cao 60 cm. Ghi lại giá trị đo tại Bảng 1. (Gợi ý: Lựa chọn “Scope | Chỉ xem kênh 1” và di chuyển con chuột máy tính để con trỏ xuất hiện tại đỉnh thích hợp của dạng sóng hiển thị. Giá trị sẽ được hiển thị tại góc dưới bên phải của màn hình.)
     2.Lặp lại bước trên đối với hai độ cao kia và ghi lại các giá trị đo tại Bảng 1.
     3.Sự chuyển hóa năng lượng diễn ra như thế nào trong thí nghiệm này?
     4.Diễn tả sự thay đổi của Mức âm theo độ cao thả rơi quả bóng?