阅读说明：本技术 一种基于半球式工装的电子器件噪声测量系统 (Electronic device noise measurement system based on hemispherical tool ) 是由 张伟业 易建华 上官文斌 苏比哈什·如凯迦 外日·啊海迈德 蒋开洪 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电子器件噪声测量系统,包括：无工况半消声室,用于排除外界噪声的干扰以及反射噪声波的干扰；半球工装,设在所述无工况半消声室内,若干传声器,位置可调地固定在半球工装表面,用于检测电子器件的声压信号；LMS数据采集系统及硬件,与所述传声器电路连接,用于采集传声器测量的声压信号；0~36V电源,用于为电子器件提供工作电压；测试电脑,与所述LMS数据采集系统及硬件信号连接,用于根据所述LMS数据采集系统及硬件采集的声压信号得到电子器件的噪声频谱。本发明采用一种半球型工装,通过夹持装置安装传声器,内置于无工况半消声室,可准确测量出电子器件的噪声频谱,为降低电子器件的噪声提供依据。(the invention discloses a noise measuring system of an electronic device, which comprises: the non-working condition semi-anechoic chamber is used for eliminating the interference of external noise and the interference of reflected noise waves; the hemispherical tool is arranged in the work-condition-free semi-anechoic chamber, and the microphones are adjustably fixed on the surface of the hemispherical tool in position and used for detecting sound pressure signals of an electronic device; the LMS data acquisition system and hardware are connected with the microphone circuit and used for acquiring sound pressure signals measured by the microphone; the power supply is 0-36V and is used for providing working voltage for the electronic device; and the testing computer is connected with the LMS data acquisition system and the hardware signal and used for obtaining the noise frequency spectrum of the electronic device according to the sound pressure signal acquired by the LMS data acquisition system and the hardware. The invention adopts a hemispherical tool, a microphone is installed through a clamping device and is arranged in a non-working condition semi-anechoic chamber, so that the noise frequency spectrum of an electronic device can be accurately measured, and a basis is provided for reducing the noise of the electronic device.)

一种基于半球式工装的电子器件噪声测量系统

技术领域

本发明涉及一种电子器件的噪声测试系统，具体是一种基于半球式工装的电子器件噪声测量系统，属于噪声测量技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高以及工业化发展的加快，各种电子设备广泛用于工厂、学校以及家庭。但是，一些电子设备在通电工作时可能会发出较大的噪声，如电磁阀、电子真空泵等在高电流时可能会发出噪声，因此在其出厂之前，需要对其进行噪声量的检测，使其达到噪声验收标准。

目前对各种电子设备噪声量的检测通常是将其置于消声室，在带有夹持装置的立式支架上安装传声器，通过调节立式支架的高度以及夹持装置的角度，改变传声器的方向和位置，并采用一套噪声测量设备进行测量。这种传统的噪声测量方法无法保证传声器在电子设备的四周形成一个球面，因此测得的噪声频谱不够准确。

在专利CN207502622 U（公布于2018年6月15日）中公开了一种电子器件低频噪声测量系统，包括测量插座、激励信号源和电子器件低频噪声测量仪，激励信号源连接测量插座，测量插座用于接插被测量电子器件，所述测量插座设置有测量信号输出连接口，所述测量插座测量信号输出连接口连接一个电流放大器装置，电流放大器装置将接收的电流信号经一个抗电流干扰抑制器后放大输出，放大输出的电流信号连接低频噪声测量测量仪。这种低频噪声测量系统并没有对整个噪声测量设备进行介绍，并不清楚其设备如何连接，噪声如何测量。

因此，对于电子设备噪声的测量，有必要对其整个测试设备的连接以及测试流程进行介绍。而且，传声器的测量位置对于噪声测量的结果影响很大，好的传声器安装工装能够得到更加准确的噪声测量结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了解决当前传统噪声测量方法中，传声器无法在待测样件周围形成球面安装，导致噪声测量结果不准的问题，提供一种基于半球式工装的电子器件噪声测量系统，它通过弧形支架围成的半球式工装，其上装有夹持传声器的夹持装置，能够准确测量出电子器件的噪声频谱，且方便更改传声器的位置。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现：

一种电子器件噪声测量系统，包括：

无工况半消声室，用于排除外界噪声的干扰以及反射噪声波的干扰；

半球工装，设在所述无工况半消声室内，

若干传声器，位置可调地固定在所述半球工装表面，用于检测电子器件的声压信号；

LMS数据采集系统及硬件，与所述传声器电路连接，用于采集传声器测量的声压信号；

0~36V电源，用于为电子器件提供工作电压；

测试电脑，与所述LMS数据采集系统及硬件信号连接，用于根据所述LMS数据采集系统及硬件采集的声压信号得到电子器件的噪声频谱。

进一步地，所述LMS数据采集系统及硬件还用于在采集所述传声器测量的声压信号后求得声压均方值。

进一步地，所述无工况半消声室为由隔声材料制成的封闭空间，其房顶面及四周均铺设有吸声尖劈，地面为光滑地板。

进一步地，所述半球工装包括：

半球框架，

传声器夹持支架，一端位置可调地夹紧固定在所述半球框架上，另一端夹持传声器；

一端带有铁球的细绳，自然悬垂地吊挂在所述半球框架顶部中心位置，用于确保所测电子器件放置于半球中心位置。

进一步地，所述的半球框架包括若干可弯曲的轻质圆弧形支架绕中心线环绕而成，支架连接点处以及支架与地面接触处均采用布基胶带粘紧或铁丝箍紧，所述的半球框架的顶部居中设置有用于悬吊所述带有铁球的细绳的对中螺母块。

进一步地，所述的传声器夹持支架包括：

圆柱杆，两端设置有螺纹孔；

支架夹头，通过外螺纹连接设置所述圆柱杆两端。

进一步地，所述传声器为4942型的1/2英寸的扩散场传声器。

进一步地，所述的LMS数据采集系统及硬件包括数据采集板卡、嵌入式控制器和机箱，所述数据采集板卡、嵌入式控制器均通过插槽与机箱相连，采集传声器测量的声压信号。

进一步地，所述测试电脑装有LMS软件。

进一步地，所述半球框架的半径为0.8-1.5m。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

本发明提供的噪声测试系统采用半球式工装可为传声器测量电子设备的声压提供一个球面，在此球面内各传声器测得的声压值相差很小，噪声测试结果更加精准，且通过夹持支架改变传声器的位置方向非常方便。

附图说明

图1是实施例一中的电磁阀噪声测试系统；

图2是实施例二中的电子真空泵噪声测试系统；

图3是半球式工装轴测图；

图4是半球式工装侧视图；

图5是半球式工装俯视图；

图6是半球式工装仰视图；

图7是半球框架轴测图；

图8是半球框架仰视图；

图9是传声器夹持支架；

图10是支架夹头；

图11是对中螺母块；

图12是一端带有铁球的细绳；

图13是噪声测试流程。

附图标注说明：0-无工况半消声室，1-半球工装，101-半球框架，102-支架夹头，103-一端带有铁球的细绳，104-传声器夹持支架，2-电路板，3-信号发生器，4-0~36V电源，5-220V电源，6-测试电脑，7-LMS数据采集系统及硬件，8-传声器，9-电磁阀，10-气源，11-电子真空泵。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施事例所表示的范围。

如图1到图13，一种电子器件噪声测量系统，包括：

无工况半消声室0，为由隔声材料制成的封闭空间，其房顶面及四周均铺设有吸声尖劈，地面为光滑地板，用于排除外界噪声的干扰以及反射噪声波的干扰；

半球工装1，设在所述无工况半消声室0内，

若干传声器8，位置可调地固定在所述半球工装表面，用于检测电子器件的声压信号；

LMS数据采集系统及硬件7，与所述传声器8电路连接，用于采集传声器8测量的声压信号；

0~36V电源，用于为电子器件提供工作电压；

测试电脑6，装有LMS软件，与所述LMS数据采集系统及硬件7信号连接，用于根据所述LMS数据采集系统及硬件采集的声压信号得到电子器件的噪声频谱。

所述LMS数据采集系统及硬件还用于在采集所述传声器8测量的声压信号后求得声压均方值。

所述半球工装1包括：

半球框架101，半径为1m；

传声器夹持支架104，一端位置可调地夹紧固定在所述半球框架101上，另一端夹持传声器8；

一端带有铁球的细绳103，自然悬垂地吊挂在所述半球框架101顶部中心位置，用于确保所测电子器件放置于半球中心位置。

所述的半球框架101包括若干可弯曲的轻质圆弧形支架绕中心线环绕而成，支架连接点处以及支架与地面接触处均采用布基胶带粘紧或铁丝箍紧，所述的半球框架101的顶部居中设置有用于悬吊所述带有铁球的细绳103的对中螺母块。

所述的传声器夹持支架104包括：

圆柱杆，两端设置有螺纹孔；

支架夹头102，通过外螺纹连接设置所述圆柱杆两端。

所述传声器（8）为4942型的1/2英寸的扩散场传声器。

所述LMS数据采集系统及硬件7包括数据采集板卡、嵌入式控制器和机箱，其中数据采集板卡、嵌入式控制器均通过插槽与机箱相连，采集传声器8测量的声压信号，求得声压均方值。

该装置通过夹持装置安装传声器，内置于无工况半消声室，可以准确测量出电子器件的噪声频谱，为降低电子器件的噪声提供依据。

实施例一

下面以检查电磁阀的噪声为例对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本实施例中，除了包括有电子器件噪声测量系统外，还需要设置电路板2、信号发生器3、0~36V电源4、220V电源5、电磁阀9。所述无工况半消声室0能够排除外界噪声的干扰以及反射噪声波的干扰，使得测试设备能够准确测出电子器件的声音频谱，半球工装1，所述传声器夹持支架104用于夹持传声器8，所述电磁阀9、电路板2、0~36V电源4以及220V电源5、信号发生器3组成原始信号输出模块，若干所述传声器8与LMS数据采集系统及硬件7连接，所述LMS数据采集系统及硬件7与测试电脑6连接。

图3~图6为半球工装1的四种视图，图7~图8为半球框架的轴测图和仰视图，所述半球工装1半径为1m，总体的半球框架101由七根可弯曲的轻质弧形支架环绕而成，支架连接点处以及支架与地面接触处均采用布基胶带粘紧或铁丝箍紧，其中半球工装1顶部安装有对中螺母块（见图11），一端带有铁球的细绳103（见图12）穿过圆环悬吊铁球，用于对中，从而确保所测量的电磁阀9放置于半球中心。所述传声器8由传声器夹持支架104夹持，夹持支架一端通过螺母固定在半球框架101表面，另一端通过支架夹头102夹住传声器并用螺母紧固，具体见图9~图10。

所述电磁阀9、电路板2、0~36V电源4以及220V电源5、信号发生器3组成原始信号输出模块，220V电源5需要转换成0~36V电压4，所述电磁阀9通过电路板2与0~36V电源4以及信号发生器3连接，并最终与220V电源连接，使电磁阀9处于工作状态。所述信号发生器3用于控制电磁阀9中的电路板2开关，从而控制电路的通断。此外，当电磁阀9处于工作状态时，所述信号发生器3会产生噪声干扰，因此需要用到吸音棉覆盖信号发生器3吸收噪声。

所述测试电脑6与220V电源5连接，装有LMS软件，用于根据所述传声器8检测的数据得到电磁阀的噪声频谱。

如图13所示，为电磁阀9的噪声测试流程。

实施例二

下面以检查电子真空泵的噪声为例对本发明做进一步的说明。

如图2所示，本实施例中，除了包括有电子器件噪声测量系统外，还需要设置气源10、电子真空泵11。所述无工况半消声室0能够排除外界噪声的干扰以及反射噪声波的干扰，使得测试设备能够准确测出电子器件的声音频谱，半球工装1，安装有传声器夹持支架104，用于夹持传声器8，所述电子真空泵11、气源10、0~36V电源4以及220V电源5组成原始信号输出模块，所述若干传声器8与LMS数据采集系统及硬件7连接，所述LMS数据采集系统及硬件7与测试电脑6连接。

图3~图6为半球工装1的四种视图，图7~图8为半球框架的轴测图和仰视图，半球工装1半径为1m，总体的半球框架101由七根可弯曲的轻质弧形支架环绕而成，支架连接点处以及支架与地面接触处均采用布基胶带粘紧或铁丝箍紧，其中半球工装1顶部安装有对中螺母块（见图11），一端带有铁球的细绳103（见图12）穿过圆环悬吊铁球，用于对中，从而确保所测量的电子真空泵11放置于半球中心。所述传声器8由传声器夹持支架104夹持，夹持支架一端通过螺母固定在半球框架101表面，另一端通过支架夹头102夹住传声器并用螺母紧固，具体见图9~图10。

所述电子真空泵11、气源10、0~36V电源4以及220V电源5组成原始信号输出模块，220V电源5需要转换成0~36V电压4，电子真空泵11通过气源10与0~36V电源4连接，并最终与220V电源连接，使电子真空泵11处于工作状态。所述气源10在通电状态下充气，维持一定压力不变，电子真空泵通过从气源抽气进行工作。

所述测试电脑6与220V电源5连接，装有LMS软件，用于根据所述传声器8检测的数据得到电子真空泵11的噪声频谱。

如图13所示，为电子真空泵11的噪声测试流程。

上述实施例提供的基于半球式工装的电子设备噪声测量系统，通过利用弧形支架事先围成一个半球，在半球上吊垂一个铁球对中，确保电子设备置于球心，并且在半球支架上装有夹持装置，用于夹持传声器，可以确保各传声器位于同一球面，保证了测量结果的准确性。

以上所述的实施例只是本发明的两种较详细说明的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。