差分膜水聽器D1604
0.4mm差分膜水聽器是Precision Acoustics公司生產的一系列膜水聽器之一。其和專用電源結合搭配可以形成水聲傳感器系統。以下數據的屬性均指0.4mm差分膜水聽器和電源結合的水聽器系統的性能。其是一種金標準的測量設備，提供優異的靈敏度、頻率響應、方向響應、動態范圍和噪聲等效壓力，適用于1MHz至40MHz范圍內的測量。特別是診斷超聲中。
0.4mm的活動區域提供了足夠的靈敏度，可以測量約1kPa的信號。但是更大的傳感器區域在較高的頻率下導致更定向的響應模式，0.2mm差分膜水聽器也是如此。所以對于非常高頻應用（> 40 MHz），也有一種基于12μm 的 PVDF薄膜的差動膜水聽器。產品的詳細參數表如下：
型號 | D1604 |
傳感器元件尺寸 | 直徑： 0.4 mm 膜厚度 ： 16 μm |
水聽器的尺寸 | 見下圖 |
水聽器重量 | 70g（不帶電纜） 160g（帶電纜） |
轉換方法 | 壓電轉換 |
傳感器材料 | 聚偏氟乙烯（PVDF） |
在2MHz到20MHz范圍內的平均靈敏度 | 340mV/MPa |
靈敏度公差 | ±3 dB |
水聽器頻段 | 0.1 MHz至40 MHz |
測量不確定性 | 0.1 MHz至1 MHz： 8 % 1 MHz至8 MHz：9% 9 MHz至20 MHz： 11 % 21 MHz至30 MHz： 12 % 31 MHz至40 MHz： 15 % |
水聽器系統輸出阻抗 | 50Ω |
使用過程中的方向 | 與源的聲軸正交的膜表面 |
動態下限
水聽器組件的底噪聲限制了對小聲學信號的測量。內部預放大器的噪聲水平在100兆赫帶寬上約為 200μVrms。如果假設水聽器靈敏度為340mV/MPa，則所述的噪聲水平將導致0.4mm差分膜水聽器的
噪聲等效壓力
數據采集系統被用來記錄水聽器產生的波形，也可以限制最小可記錄信號。例如，示波器被限制在最大分辨率為0.5mV將只能顯示的信號振幅為0.5mV / 150mV/MPa=1.5kPa或更高。
上動態極限
關于水聽器發生機械損傷時超過的壓力閾值：該水聽器能夠承受高達10 MPa的超聲波壓力。雖然這種類型的水聽器已經用于超過50 MPa的超聲波場，但損傷的風險較高。如果水聽器要用于包含聲壓水平超過10 MPa的領域，則應征求意見。
關于放大器飽和發生的壓力：當與水聽器一起使用的前置放大器的輸出電壓超過1500 mV峰值時 , 可以開始表現出非線性。考慮到典型的0.4 mm差分膜水聽器敏感性，這對應的壓力為
如果超聲壓力高于此水平，則可以考慮較低的靈敏度差分膜水聽器(如0.2mm直徑的活性元件)， 因為它們有一個更高的飽和閾值。
使用應注意
1、該水聽器可用于在5°C至50°C的工作溫度范圍內的測量，并可存儲在5°C至50°C的范圍內。暴露在60°C以上的溫度下，有可能對水聽器造成不可逆的損傷。該水聽器組件已在19°C和25°C之間的溫度下進行了校準。水聽器的靈敏度將隨溫度升高的變化而增加0.4%。
2、長時間浸泡在未被去離子化的水中(e.g. 自來水)會導致水聽器上的沉積物堆積。碳酸鈣沉積在“ 硬”水地區中是一個特別的問題，會導致水聽器的敏感性喪失。
3、水聽器組件可以完全浸沒在水中，并且可以承受2m水造成的靜水壓力。雖然水聽器組件可以長時間浸泡（>48小時），但不使用時應將其從水中取出并晾干。
4、應避免使用在以下液體：
濃酸(如硝酸，硫酸)；
濃堿(如氫氧化鈉)；
強有機溶劑[如許多醛類，許多酮類，二甲基氯化物（DMC），二甲基甲酰胺（DMF）]。
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