CN114964470A - 一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法，其特征是，它包括：构建噪声传感器幅值一致性检定物理系统、数据采集、确定基准评价噪声传感器、数据分析评价等步骤，通过对测试用噪声传感器进行幅值一致性检定，客观反映了噪声传感器在频域内测试数据准确性，以确保不用传感器之间采集的数据准确可靠，为汽车NVH开发提供准确的噪声数据支持，在频域内准确分析汽车噪声表现。

Description

一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法
技术领域
本发明涉及于汽车NVH噪声测试评价领域，具体涉及一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法。
背景技术
振动噪声，简称NVH，汽车的振动噪声性能是各类汽车一项非常重要的性能，汽车噪声水平越来越受到整车厂和消费者的重视。在汽车产品开发过程中，经常需要用噪声传感器将采集的时域噪声信号，通过傅里叶变换得到频域信号，以分析评价汽车在不同频率下的噪声表现，这就对不同噪声传感器在各个频率下的幅值一致性提出了很高的要求。随着时间推移，噪声传感器逐步老化，不同传感器之间的频域幅值产生很大变化，从而影响产品测试数据的准确性。
文献1：公开了一种加速度传感器检定系统及方法，该加速度传感器检定系统,包括：振动台,用于产生振动信号；标准加速度传感器,标准加速度传感器安装于振动台,用于采集振动信号,输出标准电信号；待测加速度传感器,待测加速度传感器安装于振动台,用于采集振动信号,输出待测电信号；数据采集卡,分别与振动台、标准加速度传感器、待测加速度传感器连接,用于产生激励信号以驱动振动台产生振动信号,并采集标准电信号和待测电信号；计算设备,计算设备与数据采集卡连接,用于根据标准电信号和待测电信号检定待测加速度传感器。
在汽车开发过程中，仅对噪声传感器用标定器进行定频状态下的灵敏度标定，这项工作仅能保证时域内总声压级的准确，但无法保证频率内不同传感器噪声幅值的一致性。现有技术没有一种高效的、低成本的方法对噪声传感器进行频域内幅值一致性检定。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，构思了一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法，在频域内客观反映了噪声传感器测试数据准确性，对噪声传感器进行频域内幅值一致性检定。
实现本发明采用的技术方案是：一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法，其特征是，它包括以下步骤：
1)构建噪声传感器幅值一致性检定物理系统：
所述噪声传感器幅值一致性检定物理系统包括：噪声传感器阵列系统1、声源2、数据采集分析器3，所述的噪声传感器阵列系统1包括：吊环1.1、噪声传感器1.2、半球形阵列支架1.3、噪声传感器连接线1.4，所述的吊环1.1与半球形阵列支架1.3顶点固定连接，在所述的半球形阵列支架1.3上至少设置6 个相同的噪声传感器1.2，在所述半球形阵列支架1.3的圆形底座1.33几何中心处设置声源2，在所述半球形阵列支架1.3外侧设置数据采集分析器3，所述的声源2与数据采集分析器3通过声源连接线2.1连通，所述的噪声传感器1.2与数据采集分析器3通过噪声传感器连接线1.4连通，通过吊环1.1将所述噪声传感器幅值一致性检定物理系统悬挂于半消音室中；
2)数据采集：
标定步骤1)中所述噪声传感器1.2灵敏度，然后控制所述声源2产生0Hz至10000Hz随机信号，使用所述数据采集分析器3采集噪声传感器1.2采集声源2 发出的噪声信号，一组数据采集时间≧10s，所述噪声传感器1.2采集到时域噪声声压级＞半消音室背景噪声10dB；
3)确定基准评价噪声传感器：
在频率范围20Hz至10000Hz内，识别声压级幅值相近的3个噪声传感器 1.2-1、噪声传感器1.2-2、噪声传感器1.2-3的信号；在20Hz至10000Hz内，使用算数均方根法，计算噪声传感器1.2-1、噪声传感器1.2-2、噪声传感器1.2-3 的声压级RMS-1、RMS-2、RMS-3，对所述声压级RMS-1、RMS-2、RMS-3值进行线性回归分析，计算得到R2值，要求R2≥0.9才能满足评价基准要求，取RMS-1、 RMS-2、RMS-3三个值的中间值，所对应噪声传感器的频域信号作为基准信号，所对应噪声传感器用噪声传感器1.2-A表示；
4)数据分析评价：
使用算数均方根法，在不同频率范围f1-f2内，其中：f2-f1＝1Hz，f1、f2 取值范围20Hz至10000Hz，分别计算其他噪声传感器1.2-i及噪声传感器1.2-A 的声压级RMS-i、RMS-A，如果|RMS-A—RMS-i|≤0.1dB，判定噪声传感器1.2-i 符合要求，否则判定噪声传感器1.2-i不符合要求。
进一步，所述的噪声传感器1.2为ICP型噪声传感器。
进一步，所述的半消音室规格满足JJF 1147-2006《消声室和半消声室声学特性校准规范》要求标准。
进一步，所述的半球形阵列支架1.3包括：半圆形梁1.31、圆形连接座3.32，圆形底座1.33、第一连接梁1.34、第二连接梁1.35、第三连接梁1.36、第四连接梁1.37，所述的半圆形梁1.31与圆形底座1.33直径相等，所述的半圆形梁1.31与圆形底座1.33垂直相交固定连接，在所述的半圆形梁1.31上固定连接圆形连接座3.32，所述的圆形连接座3.32与圆形底座1.33平行，在所述圆形连接座3.32与圆形底座1.33间依次设置第一连接梁1.34、第二连接梁1.35、第三连接梁1.36、第四连接梁1.37。
本发明一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法的有益效果体现在：
1.一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法，通过对测试用噪声传感器进行幅值一致性检定，以确保不用传感器之间采集的数据准确可靠，本方法可操作性强、成本低、工作效率高；
2.一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法，构建了噪声传感器幅值一致性检定物理系统，通过对噪声传感器幅值一致性进行检定评价，客观反映了噪声传感器在频域内测试数据准确性，为汽车NVH开发提供准确的噪声数据支持，在频域内准确分析汽车噪声的表现。
附图说明
图1是噪声传感器幅值一致性检定物理系统示意图；
图2是图1中件1.3的示意图；
图中：1.噪声传感器阵列系统，1.1.吊环，1.2.噪声传感器，1.3.半球形阵列支架，1.31.半圆形梁，1.32.圆形连接座，1.33.圆形底座，1.34.第一连接梁， 1.35.第二连接梁，1.36.第三连接梁，1.37.第四连接梁，1.4.噪声传感器连接线，2.声源，2.1.声源连接线，3.数据采集分析器。
具体实施方式
以下结合附图1—2和具体实施例对本发明作进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图2所示，所述半球形阵列支架1.3包括：半圆形梁1.31、圆形连接座3.32，圆形底座1.33、第一连接梁1.34、第二连接梁1.35、第三连接梁1.36、第四连接梁1.37，所述的半圆形梁1.31与圆形底座1.33直径相等，所述的半圆形梁1.31与圆形底座1.33垂直相交固定连接，在所述的半圆形梁1.31上固定连接圆形连接座3.32，所述的圆形连接座3.32与圆形底座1.33平行，在所述圆形连接座3.32与圆形底座1.33间依次设置第一连接梁1.34、第二连接梁 1.35、第三连接梁1.36、第四连接梁1.37。
一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法，它包括以下步骤：
1)构建噪声传感器幅值一致性检定物理系统：
如附图1所示，所述噪声传感器幅值一致性检定物理系统包括：噪声传感器阵列系统1、声源2、数据采集分析器3，所述的噪声传感器阵列系统1包括：吊环1.1、噪声传感器1.2、半球形阵列支架1.3、噪声传感器连接线1.4，所述的吊环1.1与半球形阵列支架1.3顶点固定连接，在所述的半球形阵列支架 1.3上设置12个相同的噪声传感器1.2，在所述半球形阵列支架1.3的圆形底座1.33几何中心处设置声源2，在所述半球形阵列支架1.3外侧设置数据采集分析器3，所述的声源2与数据采集分析器3通过声源连接线2.1连通，所述的噪声传感器1.2与数据采集分析器3通过噪声传感器连接线1.4连通，通过吊环1.1将所述噪声传感器幅值一致性检定物理系统悬挂于半消音室中，所述的半消音室规格满足JJF 1147-2006《消声室和半消声室声学特性校准规范》要求标准；
2)数据采集：
标定步骤1)中所述噪声传感器1.2灵敏度，然后控制所述声源2产生0Hz至10000Hz随机信号，使用所述数据采集分析器3采集噪声传感器1.2采集声源2 发出的噪声信号，一组数据采集时间≧10s，所述噪声传感器1.2采集到时域噪声声压级＞半消音室背景噪声10dB；
3)确定基准评价噪声传感器：
在频率范围20Hz至10000Hz内，识别声压级幅值相近的3个噪声传感器 1.2-1、噪声传感器1.2-2、噪声传感器1.2-3的信号；在20Hz至10000Hz内，使用算数均方根法，计算噪声传感器1.2-1、噪声传感器1.2-2、噪声传感器1.2-3 的声压级RMS-1、RMS-2、RMS-3，对所述声压级RMS-1、RMS-2、RMS-3值进行线性回归分析，计算得到R2值，要求R2≥0.9才能满足评价基准要求，取RMS-1、 RMS-2、RMS-3三个值的中间值，所对应噪声传感器的频域信号作为基准信号，所对应噪声传感器用噪声传感器1.2-A表示；
4)数据分析评价：
使用算数均方根法，在不同频率范围f1-f2内，其中：f2-f1＝1Hz，f1、f2 取值范围20Hz至10000Hz，分别计算其余9个噪声传感器1.2-i及噪声传感器 1.2-A的声压级RMS-i、RMS-A，如果|RMS-A—RMS-i|≤0.1dB，判定噪声传感器 1.2-i符合要求，否则判定噪声传感器1.2-i不符合要求。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法，其特征是，它包括以下步骤：
1)构建噪声传感器幅值一致性检定物理系统：
所述噪声传感器幅值一致性检定物理系统包括：噪声传感器阵列系统(1)、声源(2)、数据采集分析器(3)，所述的噪声传感器阵列系统(1)包括：吊环(1.1)、噪声传感器(1.2)、半球形阵列支架(1.3)、噪声传感器连接线(1.4)，所述的吊环(1.1)与半球形阵列支架(1.3)顶点固定连接，在所述的半球形阵列支架(1.3)上至少设置6个相同的噪声传感器(1.2)，在所述半球形阵列支架(1.3)的圆形底座(1.33)几何中心处设置声源(2)，在所述半球形阵列支架(1.3)外侧设置数据采集分析器(3)，所述的声源(2)与数据采集分析器(3)通过声源连接线(2.1)连通，所述的噪声传感器(1.2)与数据采集分析器(3)通过噪声传感器连接线(1.4)连通，通过吊环(1.1)将所述噪声传感器幅值一致性检定物理系统悬挂于半消音室中；
2)数据采集：
标定步骤1)中所述噪声传感器(1.2)灵敏度，然后控制所述声源(2)产生0Hz至10000Hz随机信号，使用所述数据采集分析器(3)采集噪声传感器(1.2)采集声源(2)发出的噪声信号，一组数据采集时间≧10s，所述噪声传感器(1.2)采集到时域噪声声压级＞半消音室背景噪声10dB；
3)确定基准评价噪声传感器：
在频率范围20Hz至10000Hz内，识别声压级幅值相近的3个噪声传感器(1.2-1)、噪声传感器(1.2-2)、噪声传感器(1.2-3)的信号；在20Hz至10000Hz内，使用算数均方根法，计算噪声传感器(1.2-1)、噪声传感器(1.2-2)、噪声传感器(1.2-3)的声压级RMS-1、RMS-2、RMS-3，对所述声压级RMS-1、RMS-2、RMS-3值进行线性回归分析，计算得到R2值，要求R2≥0.9才能满足评价基准要求，取RMS-1、RMS-2、RMS-3三个值的中间值，所对应噪声传感器的频域信号作为基准信号，所对应噪声传感器用噪声传感器(1.2-A)表示；
4)数据分析评价：
使用算数均方根法，在不同频率范围f1-f2内，其中：f2-f1＝1Hz，f1、f2取值范围20Hz至10000Hz，分别计算其他噪声传感器(1.2-i)及噪声传感器(1.2-A)的声压级RMS-i、RMS-A，如果|RMS-A—RMS-i|≤0.1dB，判定噪声传感器(1.2-i)符合要求，否则判定噪声传感器(1.2-i)不符合要求。
2.根据权利要求1所述的一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法，其特征是，所述的噪声传感器(1.2)为ICP型噪声传感器。
3.根据权利要求1所述的一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法，其特征是，所述的半消音室规格满足JJF 1147-2006《消声室和半消声室声学特性校准规范》要求标准。
4.根据权利要求1所述的一种噪声传感器在频域内幅值一致性检定方法，其特征是，所述的半球形阵列支架(1.3)包括：半圆形梁(1.31)、圆形连接座(3.32)，圆形底座(1.33)、第一连接梁(1.34)、第二连接梁(1.35)、第三连接梁(1.36)、第四连接梁(1.37)，所述的半圆形梁(1.31)与圆形底座(1.33)直径相等，所述的半圆形梁(1.31)与圆形底座(1.33)垂直相交固定连接，在所述的半圆形梁(1.31)上固定连接圆形连接座(3.32)，所述的圆形连接座(3.32)与圆形底座(1.33)平行，在所述圆形连接座(3.32)与圆形底座(1.33)间依次设置第一连接梁(1.34)、第二连接梁(1.35)、第三连接梁(1.36)、第四连接梁(1.37)。
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