CN101977347A - 电动扬声器音圈温升测量方法及测量电路 - Google Patents

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王齐祥
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王恒
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Abstract

本发明公开了一种电动扬声器音圈温升测量方法及测量电路，方法包括以下步骤：测量并计算参考状态下音圈的直流电阻R0；测量并计算温升后音圈的直流电阻RT；查找音圈材料对应的电阻温度系数；利用公式
Figure 201010529355.1_AB_0
，计算音圈温升ΔT；把温升ΔT显示出来。电动扬声器音圈温升测量电路，在功放与电动扬声器的驱动回路之间设有温升测量电路，所述温升测量电路包括串联在回路中的电容(C2)，还包括恒流源、滤波器一、滤波器二和电压测量装置。本发明测量方法及装置不但成本低廉，而且能高效、实时地检测电动扬声器的音圈温升情况，延长了电动扬声器的使用寿命。本发明作为一种电动扬声器音圈温升测量方法及测量电路广泛应用于扬声器行业中。

Description

电动扬声器音圈温升测量方法及测量电路
技术领域
本发明涉及一种测量方法和一种测量电路，特别是一种电动扬声器音圈温升测量方法及测量电路。
背景技术
电动扬声器在全球广泛使用，中国是电动扬声器的生产大国，年产量达数亿只。
音圈是电动扬声器的“心脏”。电动扬声器在额定功率工作时，音圈的温升非常高，导致对音圈漆包线的材质、音圈定型胶、音圈骨架、中心胶、甚至磁钢(如用汝铁硼)的耐高温要求都很高。扬声器设计者有必要知道音圈的温升究竟是多少，以便作出更精确的设计和控制。然而，国内只有极少数企业拥有测量音圈温升的仪器。究其原因，是因为这类仪器只能依赖进口，且仪器往往是电声工作站的一部分，价格昂贵。此外，仪器的测量方法一般是测量扬声器外部温升，再用软件推算音圈的温升，准确度很差，测量时间长，操作十分麻烦。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种高效、实时、准确且成本低的电动扬声器音圈温升测量方法。
本发明的另一个目的是提供一种高效、准确且性价比高的电动扬声器温升测量电路。
电动扬声器音圈温升测量方法，包括以下步骤：
A、测量并计算参考状态下音圈的直流电阻R0；
B、测量并计算温升后音圈的直流电阻RT；
C、查找音圈材料对应的电阻温度系数；
D、利用公式
Figure BSA00000329401600021
计算音圈温升ΔT；
E、把温升ΔT显示出来。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤A和步骤B采用单片机模数转换电路测量或采用万用表测量或采用示波器测量。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤A包括以下步骤：
A1、根据给定的恒流I和读取到的电压U，将电流I和电压U进行模数转换后将数据送给单片机；
A2、单片机对输入的电流I和电压U数据进行时间常数为一秒的数字滤波，再根据电学公式R＝U/I，可算得音圈直流电阻R0。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤D和步骤E为单片机每隔一秒计算一次电动扬声器的音圈温升ΔT，并通过数码显示屏不断刷新显示出音圈温升数值。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤A至步骤E进一步细化为以下步骤：
G1、用户先按下初始化按钮，测量得到初始温度下参考直流电阻R0，并将R0数值存储在单片机中；
G2、将设定功率的音频信号馈给电动扬声器若干时间，单片机自动测量温升后电动扬声器的直流电阻RT；
G3、选择内置在单片机中各种音圈材料对应的电阻温度系数αR；
G4、单片机利用公式计算出ΔT，再把ΔT实时显示出来。
电动扬声器音圈温升测量电路，在功放与电动扬声器的驱动回路之间设有温升测量电路，所述温升测量电路包括串联在回路中的电容，还包括恒流源、滤波器一、滤波器二和电压测量装置，所述恒流源通过滤波器一并联在电动扬声器两端，所述电压测量装置通过滤波器二并联在电动扬声器两端。
进一步作为优选的实施方式，所述并联在电动扬声器两端的恒流源和滤波器一的连接为恒流源与一电容并联后再与电感串联。
进一步作为优选的实施方式，所述并联在电动扬声器两端的滤波器二和电压测量装置的连接为电压测量装置与一电容并联后再与电阻串联。
进一步作为优选的实施方式，所述电压测量装置为单片机模数转换电路或电压表或示波器。
本发明的有益效果是：本发明测量方法不但流程简单、而且操作方便，能高效且实时地检测电动扬声器的音圈温升情况，有效防止音圈温升温度攀升超过极限温度，增长了电动扬声器的使用寿命。
本发明的另一个有益效果是：本发明测量装置不但结构简单、成本低廉，而且能高效、实时地检测电动扬声器的音圈温升情况，有效延长了电动扬声器的使用寿命，提高了广播系统的可靠性和稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的基本测量电路；
图2是本发明的单片机处理电路。
具体实施方式
参照图1，电动扬声器音圈温升测量方法，包括以下步骤：
A、测量并计算参考状态下音圈的直流电阻R0；
B、测量并计算温升后音圈的直流电阻RT；
C、查找音圈材料对应的电阻温度系数；
D、利用公式
Figure BSA00000329401600041
计算音圈温升ΔT；
E、把温升ΔT显示出来。
进一步参照图2，作为优选的实施方式，所述步骤A和步骤B采用单片机模数转换电路测量或采用万用表测量或采用示波器测量。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤A包括以下步骤：
A1、根据给定的恒流I和读取到的电压U，将电流I和电压U进行模数转换后将数据送给单片机；
A2、单片机对输入的电流I和电压U数据进行时间常数为一秒的数字滤波，再根据电学公式R＝U/I，可算得音圈直流电阻R0。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤D和步骤E为单片机每隔一秒计算一次电动扬声器的音圈温升ΔT，并通过数码显示屏不断刷新显示出音圈温升数值。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤A至步骤E进一步细化为以下步骤：
G1、用户先按下初始化按钮，测量得到初始温度下参考直流电阻R0，并将R0数值存储在单片机中；
G2、将设定功率的音频信号馈给电动扬声器若干时间，单片机自动测量温升后电动扬声器的直流电阻RT；
G3、选择内置在单片机中各种音圈材料对应的电阻温度系数αR；
G4、单片机利用公式
Figure BSA00000329401600051
计算出ΔT，再把ΔT实时显示出来。
电动扬声器音圈温升测量电路，在功放与电动扬声器的驱动回路之间设有温升测量电路，所述温升测量电路包括串联在回路中的电容C2，还包括恒流源、滤波器一、滤波器二和电压测量装置，所述恒流源通过滤波器一并联在电动扬声器两端，所述电压测量装置通过滤波器二并联在电动扬声器两端。
进一步作为优选的实施方式，所述并联在电动扬声器两端的恒流源和滤波器一的连接为恒流源与一电容C1并联后再与电感L1串联。
进一步作为优选的实施方式，所述并联在电动扬声器两端的滤波器二和电压测量装置的连接为电压测量装置与一电容C3并联后再与电阻R1串联。
进一步作为优选的实施方式，所述电压测量装置为单片机模数转换电路或电压表或示波器。
用大容量电容C2将功放送给电动扬声器的直流电压隔离开，在音圈上只剩下交流音频成份。
设计一个恒流源发生器I1，并设计滤波器一(滤波器一由C1、L1组成)，恒流I可通过滤波器一馈送到音圈上，但音圈上的交流成份却因滤波器一阻隔而避免损坏恒流源发生器。恒流I为毫安级，在音圈上产生的功率与扬声器额定功率相比可忽略不计。
通过滤波器二R1和C3将交流成份滤除，电压表M1可读取到音圈上的直流电压U。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.电动扬声器音圈温升测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、测量并计算参考状态下音圈的直流电阻R0；
B、测量并计算温升后音圈的直流电阻RT；
C、查找音圈材料对应的电阻温度系数；
D、利用公式
Figure FSA00000329401500011
计算音圈温升ΔT；
E、把温升ΔT显示出来。
2.根据权利要求1所述的电动扬声器音圈温升测量方法，其特征在于：所述步骤A和步骤B采用单片机模数转换电路测量或采用万用表测量或采用示波器测量。
3.根据权利要求1所述的电动扬声器音圈温升测量方法，其特征在于：所述步骤A包括以下步骤：
A1、根据给定的恒流I和读取到的电压U，将电流I和电压U进行模数转换后将数据送给单片机；
A2、单片机对输入的电流I和电压U数据进行时间常数为一秒的数字滤波，再根据电学公式R＝U/I，可算得音圈直流电阻R0。
4.根据权利要求1所述的电动扬声器音圈温升测量方法，其特征在于：所述步骤D和步骤E为单片机每隔一秒计算一次电动扬声器的音圈温升ΔT，并通过数码显示屏不断刷新显示出音圈温升数值。
5.根据权利要求1所述的电动扬声器音圈温升测量方法，其特征在于：所述步骤A至步骤E进一步细化为以下步骤：
G1、用户先按下初始化按钮，测量得到初始温度下参考直流电阻R0，并将R0数值存储在单片机中；
G2、将设定功率的音频信号馈给电动扬声器若干时间，单片机自动测量温升后电动扬声器的直流电阻RT；
G3、选择内置在单片机中各种音圈材料对应的电阻温度系数αR；
G4、单片机利用公式计算出ΔT，再把ΔT实时显示出来。
6.电动扬声器音圈温升测量电路，其特征在于：在功放与电动扬声器的驱动回路之间设有温升测量电路，所述温升测量电路包括串联在回路中的电容(C2)，还包括恒流源、滤波器一、滤波器二和电压测量装置，所述恒流源通过滤波器一并联在电动扬声器两端，所述电压测量装置通过滤波器二并联在电动扬声器两端。
7.根据权利要求6所述的电动扬声器音圈温升测量电路，其特征在于：所述并联在电动扬声器两端的恒流源和滤波器一的连接为恒流源与一电容(C1)并联后再与电感(L1)串联。
8.根据权利要求6所述的电动扬声器音圈温升测量电路，其特征在于：所述并联在电动扬声器两端的滤波器二和电压测量装置的连接为电压测量装置与一电容(C3)并联后再与电阻(R1)串联。
9.根据权利要求6或8所述的电动扬声器音圈温升测量电路，其特征在于：所述电压测量装置为单片机模数转换电路或电压表或示波器。
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