差分膜水听器D1604
0.4mm差分膜水听器是Precision Acoustics公司生产的一系列膜水听器之一。其和专用电源结合搭配可以形成水声传感器系统。以下数据的属性均指0.4mm差分膜水听器和电源结合的水听器系统的性能。其是一种金标准的测量设备，提供优异的灵敏度、频率响应、方向响应、动态范围和噪声等效压力，适用于1MHz至40MHz范围内的测量。特别是诊断超声中。
0.4mm的活动区域提供了足够的灵敏度，可以测量约1kPa的信号。但是更大的传感器区域在较高的频率下导致更定向的响应模式，0.2mm差分膜水听器也是如此。所以对于非常高频应用（> 40 MHz），也有一种基于12μm 的 PVDF薄膜的差动膜水听器。产品的详细参数表如下：
型号 | D1604 |
传感器元件尺寸 | 直径： 0.4 mm 膜厚度 ： 16 μm |
水听器的尺寸 | 见下图 |
水听器重量 | 70g（不带电缆） 160g（带电缆） |
转换方法 | 压电转换 |
传感器材料 | 聚偏氟乙烯（PVDF） |
在2MHz到20MHz范围内的平均灵敏度 | 340mV/MPa |
灵敏度公差 | ±3 dB |
水听器频段 | 0.1 MHz至40 MHz |
测量不确定性 | 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 % |
水听器系统输出阻抗 | 50Ω |
使用过程中的方向 | 与源的声轴正交的膜表面 |
动态下限
水听器组件的底噪声限制了对小声学信号的测量。内部预放大器的噪声水平在100兆赫带宽上约为 200µVrms。如果假设水听器灵敏度为340mV/MPa，则所述的噪声水平将导致0.4mm差分膜水听器的
噪声等效压力
数据采集系统被用来记录水听器产生的波形，也可以限制最小可记录信号。例如，示波器被限制在最大分辨率为0.5mV将只能显示的信号振幅为0.5mV / 150mV/MPa=1.5kPa或更高。
上动态极限
关于水听器发生机械损伤时超过的压力阈值：该水听器能够承受高达10 MPa的超声波压力。虽然这种类型的水听器已经用于超过50 MPa的超声波场，但损伤的风险较高。如果水听器要用于包含声压水平超过10 MPa的领域，则应征求意见。
关于放大器饱和发生的压力：当与水听器一起使用的前置放大器的输出电压超过1500 mV峰值时 , 可以开始表现出非线性。考虑到典型的0.4 mm差分膜水听器敏感性，这对应的压力为
如果超声压力高于此水平，则可以考虑较低的灵敏度差分膜水听器(如0.2mm直径的活性元件)， 因为它们有一个更高的饱和阈值。
使用应注意
1、该水听器可用于在5°C至50°C的工作温度范围内的测量，并可存储在5°C至50°C的范围内。暴露在60°C以上的温度下，有可能对水听器造成不可逆的损伤。该水听器组件已在19°C和25°C之间的温度下进行了校准。水听器的灵敏度将随温度升高的变化而增加0.4%。
2、长时间浸泡在未被去离子化的水中(e.g. 自来水)会导致水听器上的沉积物堆积。碳酸钙沉积在“ 硬”水地区中是一个特别的问题，会导致水听器的敏感性丧失。
3、水听器组件可以完全浸没在水中，并且可以承受2m水造成的静水压力。虽然水听器组件可以长时间浸泡（>48小时），但不使用时应将其从水中取出并晾干。
4、应避免使用在以下液体：
浓酸(如硝酸，硫酸)；
浓碱(如氢氧化钠)；
强有机溶剂[如许多醛类，许多酮类，二甲基氯化物（DMC），二甲基甲酰胺（DMF）]。
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