本發(fā)明涉及傳感器標(biāo)定裝置的設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于聲壓加載的薄膜傳感器陣列標(biāo)定裝置及標(biāo)定方法。

背景技術(shù)：

隨著傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展以及各種新型材料的應(yīng)用，一大批新型傳感器開始涌現(xiàn)并憑借其優(yōu)異的性能開始逐步取代一些舊式傳感器，其中就包括薄膜傳感器。薄膜傳感器具有重量輕、柔軟不脆、耐沖擊、不易受水和化學(xué)藥品的污染、易制成任意形狀的面積不等的片或管狀等優(yōu)勢，在力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電子、醫(yī)療等技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。

傳感器的標(biāo)定，就是利用一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，產(chǎn)生已知的非電量(如標(biāo)準(zhǔn)力、位移等)作為輸入量輸入至待標(biāo)定的傳感器中，得到傳感器的輸出量，然后將傳感器的輸入量與輸出量建立關(guān)系。工程測試中傳感器的標(biāo)定，應(yīng)在與其使用條件相似的環(huán)境下進(jìn)行，以獲得較高的精度。壓電傳感器和壓力傳感器的標(biāo)定通常采用沖擊響應(yīng)法。沖擊響應(yīng)法具有所需設(shè)備少、操作簡便、調(diào)整控制方便的特點(diǎn)，如通常用于壓電薄膜傳感器標(biāo)定的分離式霍普金森壓桿裝置就是利用子彈撞擊入射桿產(chǎn)生的一維應(yīng)力波作為標(biāo)準(zhǔn)力加載到壓電薄膜傳感器上的。用沖擊信號作為傳感器輸入時，傳感器系統(tǒng)傳遞函數(shù)為其輸出信號的拉氏變換，由此可確定傳感器的傳遞函數(shù)。但是工程測試中傳感器的標(biāo)定，應(yīng)在與其使用條件相似的環(huán)境下進(jìn)行，然而沖擊響應(yīng)法不能有效模擬傳感器在一個持續(xù)脈動壓力情況下的實際使用情況，標(biāo)定結(jié)果并不能真實反映傳感器的動態(tài)特性，與實際使用情況存在一定的差距。

由于薄膜傳感器是柔性的，因此在相同負(fù)荷下，即使是壓力分布的改變也會改變此類傳感器的輸出。故而，對于薄膜傳感器進(jìn)行靈敏度標(biāo)定的標(biāo)定裝置，應(yīng)確保在其有效區(qū)域的負(fù)載均勻分布，以保證獲取準(zhǔn)確和重復(fù)性好的測力數(shù)據(jù)。目前成品薄膜傳感器的標(biāo)定尚無行之有效的方法，分離式霍普金森壓桿裝置測試的是壓電薄膜傳感器在脈沖響應(yīng)下的靈敏度值，更多時候廠家是直接根據(jù)壓電材料的d33參數(shù)給出理論靈敏度值，而實際測試發(fā)現(xiàn)，壓電材料的理論靈敏度值與傳感器實際靈敏度值有一定的差距。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，專利號為CN102175390A的中國專利，公開了一種壓電傳感器的標(biāo)定裝置和標(biāo)定方法，該系統(tǒng)包括氣缸、傳感器、電荷放大器、示波器、控制閥、壓力表、氣壓機(jī)和信號發(fā)生器，氣缸為密閉容器，其內(nèi)充有一定量的水，且水中放置有壓電傳感器，并使水位高于該壓電傳感器的頂面高度，所述氣缸上還設(shè)有兩個孔洞；所述待標(biāo)定壓電傳感器的導(dǎo)電線經(jīng)由氣缸上一個孔洞連接電荷放大器，而電荷放大器的輸出端連接示波器；所述氣缸上的另一個孔洞通過導(dǎo)氣管連接控制閥，控制閥的另一端分別連接壓力表和信號發(fā)生器，所述壓力表的另一端連接氣壓機(jī)。該技術(shù)與本發(fā)明相比，其無法解決的技術(shù)問題進(jìn)一步包括：1、其用壓力表的顯示壓力作為標(biāo)準(zhǔn)壓力，無法說明這個壓力就是壓電傳感器受到的水壓力；3、其測試的頻率范圍有限，無法實現(xiàn)高頻壓力脈動下的標(biāo)定；4、其測試方案的不便，傳感器需要固定在水下，對傳感器的防水特性有要求，信號引出經(jīng)過氣缸，對氣缸密閉性要求高。

專利號為CN202057451U的中國專利，公開了一種薄膜測力傳感器高速動態(tài)標(biāo)定裝置，它包括一上支撐板、一底座、一水平調(diào)整平臺、一用于放置薄膜測力傳感器的力傳感器、一導(dǎo)向襯套和一沖擊圓柱，它采用沖擊的方式，即通過沖擊圓柱碰撞薄膜測力傳感器表面的有效感應(yīng)區(qū)域來進(jìn)行標(biāo)定。該技術(shù)與本發(fā)明相比，其無法解決的技術(shù)問題進(jìn)一步包括：1、其標(biāo)定的是沖擊響應(yīng)下的靈敏度，而不是脈動壓力下的靈敏度值；2、其標(biāo)定是單個薄膜傳感器的靈敏度，而不是由多個測點(diǎn)組成的薄膜傳感器陣列。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對前述背景技術(shù)中的缺陷和不足，提供一種適用于薄膜傳感器陣列標(biāo)定的、結(jié)構(gòu)簡單的、標(biāo)定方便的標(biāo)定裝置。

具體方案如下：

本發(fā)明提供了一種基于聲壓加載的薄膜傳感器陣列標(biāo)定裝置及標(biāo)定方法，包括有：

固定模塊，用于安裝待標(biāo)定的薄膜傳感器陣列、第一傳聲器、第二傳聲器；

聲源模塊，用于產(chǎn)生聲壓作用到待標(biāo)定薄膜傳感器陣列、第一傳聲器、第二傳聲器上，其中第一傳聲器和第二傳聲器用于采集聲壓信號作為標(biāo)準(zhǔn)傳感器；

控制模塊，用于控制薄膜傳感器陣列或第二傳聲器相對于固定模塊進(jìn)行X向和Z向移動，從而實現(xiàn)薄膜傳感器陣列上各個測點(diǎn)的移動；

數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集并存儲薄膜傳感器陣列、第一傳聲器、第二傳聲器輸出的信號。

較佳的，所述固定模塊包括有X向滑臺、Z向滑臺、傳感器粘貼面板、傳聲器固定裝置、傳聲器固定面板；所述X向滑臺水平固定在一底板上，所述Z向滑臺一端豎直安裝到所述X向滑臺的滑塊上；

所述薄膜傳感器陣列固定在所述傳感器粘貼面板上，所述第二傳聲器固定在所述傳聲器固定面板上；所述傳感器粘貼面板或所述傳聲器固定面板可替換的安裝在所述Z向滑臺的滑塊上；

所述第一傳聲器固定在所述聲器固定裝置上，所述傳聲器固定裝置固定在所述底板上，且位于所述X向滑臺的一端處。

較佳的，所述聲源模塊包括有信號發(fā)生器、功率放大器、揚(yáng)聲器陣列，所述功率放大器與所述信號發(fā)生器相連，將所述信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號進(jìn)行放大；所述揚(yáng)聲器陣列與所述功率放大器相連，通過所述功率放大器放大的信號驅(qū)動發(fā)出聲音，從而產(chǎn)生聲壓作用到薄膜傳感器陣列、第一傳聲器、第二傳聲器上。

較佳的，所述揚(yáng)聲器陣列包括有多個揚(yáng)聲器，多個揚(yáng)聲器通過揚(yáng)聲器固定架安裝在所述底板上，所述多個揚(yáng)聲器呈弧形分布且朝向所述固定裝置。

較佳的，所述控制模塊包括有單片機(jī)、人機(jī)交互模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器和步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)連接所述X向滑臺和Z向滑臺用于驅(qū)動其上滑臺的移動，所述人機(jī)交互模塊與所述單片機(jī)相連并傳輸控制信號，所述單片機(jī)與所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器相連并傳輸電機(jī)控制信號，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器與步進(jìn)電機(jī)相連并傳輸電機(jī)控制信號從而控制所述步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

較佳的，所述控制模塊還包括有光電傳感器，所述光電傳感器設(shè)置在所述X向滑臺和Z向滑臺上，所述光電傳感器與所述單片機(jī)相連傳輸X向滑臺和Z向滑臺上滑塊的位置信號。

較佳的，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括有數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備，數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接第一傳聲器、第二傳聲器，用于采集第一傳聲器、第二傳聲器上采集到的聲壓信號；數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接薄膜傳感器陣列，用于采集薄膜傳感器陣列上各個測點(diǎn)處產(chǎn)生的信號；所述數(shù)據(jù)存儲設(shè)備與所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連用于存儲信號。

較佳的，所述數(shù)據(jù)采集模塊還包括有電荷放大器，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過所述電荷放大器與所述薄膜傳感器陣列相連。

本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種適用于薄膜傳感器陣列標(biāo)定的、結(jié)構(gòu)簡單的、標(biāo)定方便的采用薄膜傳感器標(biāo)定裝置的標(biāo)定方法。

具體方案如下：

本發(fā)明提供了一種基于聲壓加載的薄膜傳感器陣列標(biāo)定方法，采用如上所述的薄膜傳感器陣列標(biāo)定裝置，薄膜傳感器陣列標(biāo)定方法包括有聲壓矯正實驗和傳感器標(biāo)定實驗兩大步驟。

較佳的，所述聲壓矯正實驗包括以下步驟：

S11、控制模塊控制固定模塊上的X向滑臺和Z向滑臺，使X向滑臺和Z向滑臺上的滑塊都處于起始位；

S12、將第一傳聲器固定到固定模塊上的傳聲器固定裝置上，并使第一傳聲器端面與傳聲器固定裝置的面板處于同一平面；

S13、將第二傳聲器固定到傳聲器固定面板上，并使第二傳聲器端面與傳聲器固定面板處于同一平面，再將傳聲器固定面板固定到固定裝置中的Z向滑臺的滑塊上；

S14、打開聲源模塊中的相連的信號發(fā)生器和功率放大器，選擇并記錄適當(dāng)?shù)念l率、幅值以及放大倍數(shù)，功率放大器連接揚(yáng)聲器陣列并驅(qū)動揚(yáng)聲器陣列發(fā)出聲音作用到第一傳聲器和第二傳聲器上；調(diào)整并記錄各路揚(yáng)聲器信號之間的相位差，保證第二傳聲器處的疊加聲壓最大；

S15、數(shù)據(jù)采集模塊采集并存儲此時第一傳聲器和第二傳聲器的輸出信號；

S16、改變功率放大器的放大倍數(shù)，重復(fù)步驟S15；

S17、改變信號發(fā)生器輸出信號的頻率值，重復(fù)步驟S14到S16；

S18、對每一個頻率值下第一傳聲器和第二傳聲器的信號進(jìn)行處理，得到該頻率下兩個傳聲器對應(yīng)的兩個位置處聲壓的關(guān)系。

較佳的，所述傳感器標(biāo)定實驗包括以下步驟：

S21、控制模塊控制固定模塊上的X向滑臺和Z向滑臺，使X向滑臺和Z向滑臺上的滑塊都處于起始位；

S22、將傳感器粘貼面板替換傳聲器固定面板，將待標(biāo)定的薄膜傳感器陣列粘貼到傳感器粘貼面板上，且薄膜傳感器陣列通過電荷放大器連接數(shù)據(jù)采集模塊；

S23、控制模塊控制薄膜傳感器陣列移動使其上某一測點(diǎn)移動到聲壓矯正實驗中第二傳聲器的位置，并記錄當(dāng)前測點(diǎn)位置信息；

S24、打開聲源模塊中的相連的信號發(fā)生器和功率放大器，選擇聲壓矯正實驗中測試的頻率，并將各路揚(yáng)聲器信號相位差調(diào)整到聲壓矯正實驗中的記錄值；

S25、數(shù)據(jù)采集模塊采集并存儲此時薄膜傳感器陣列上當(dāng)前測點(diǎn)以及第一傳聲器的輸出信號；

S26、改變功率放大器的放大倍數(shù)，重復(fù)步驟S25；

S27、改變信號發(fā)生器輸出信號頻率值，重復(fù)步驟S24到S26；

S28、控制模塊控制薄膜傳感器陣列使其上下一個測點(diǎn)移動到聲壓矯正實驗中第二傳聲器的記錄的位置，記錄當(dāng)前測點(diǎn)位置信息，重復(fù)步驟S24到S27；

S29、結(jié)合聲壓矯正實驗中得到關(guān)系對每一個頻率下第一傳聲器的信號進(jìn)行處理，得到薄膜傳感器陣列上各測點(diǎn)受到的實際壓力值，從而結(jié)合薄膜傳感器陣列上各測點(diǎn)的實際輸出信號進(jìn)行處理，得到該傳感器在該頻率下的標(biāo)定曲線。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

本發(fā)明提供的一種基于聲壓加載的薄膜傳感器陣列標(biāo)定裝置及標(biāo)定方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)新性地運(yùn)用聲壓來對薄膜傳感器陣列實施標(biāo)定，保證了薄膜傳感器陣列上測點(diǎn)受到的負(fù)載的均勻性，而且聲源模塊可以保證對薄膜傳感器陣列在任意聲壓、任意頻率情況下進(jìn)行標(biāo)定，同時可以實現(xiàn)對包含多測點(diǎn)的薄膜傳感器陣列進(jìn)行標(biāo)定，當(dāng)改變薄膜傳感器陣列的形狀時，只需要更改傳感器粘貼面板的形狀即可，操作簡單方便，通用性好，標(biāo)定方便，且標(biāo)定環(huán)境更加符合真實工作環(huán)境。

附圖說明

結(jié)合附圖，通過下文的述詳細(xì)說明，可更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中：

圖1為本發(fā)明提供的基于聲壓加載的薄膜傳感器陣列標(biāo)定裝置及標(biāo)定方法的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中固定模塊的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中聲源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例中待標(biāo)定薄膜傳感器陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

參見示出本發(fā)明實施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達(dá)成充分及完整公開，并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中，為清楚起見，可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對尺寸。

參照圖1-6，本發(fā)明提供了一種基于聲壓加載的薄膜傳感器陣列標(biāo)定裝置，包括有固定模塊3、聲源模塊2、控制模塊4和數(shù)據(jù)采集模塊5，本發(fā)明提供的薄膜傳感器陣列標(biāo)定裝置結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)定方便。

其中，固定模塊3用于安裝待標(biāo)定的薄膜傳感器陣列、第一傳聲器、第二傳聲器；聲源模塊2用于產(chǎn)生聲壓作用到待標(biāo)定薄膜傳感器陣列、第一傳聲器、第二傳聲器上，其中第一傳聲器和第二傳聲器用于采集聲壓信號作為標(biāo)準(zhǔn)傳感器；控制模塊4用于控制薄膜傳感器陣列或第二傳聲器相對于固定模塊進(jìn)行X向和Z向移動，從而實現(xiàn)薄膜傳感器陣列上各個測點(diǎn)的移動；數(shù)據(jù)采集模塊5用于采集并存儲薄膜傳感器陣列、第一傳聲器、第二傳聲器輸出的信號。

參照圖2，在本實施例中，固定模塊3包括有X向滑臺32、Z向滑臺35、傳感器粘貼面板34、傳聲器固定裝置36、傳聲器固定面板37。待標(biāo)定的薄膜傳感器陣列、作為標(biāo)準(zhǔn)傳感器進(jìn)行標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)第一傳聲器和第二傳聲器均安裝在固定模塊3上。

具體的，X向滑臺32水平固定在一底板31上，具體的X向滑臺32可通過螺栓等方式固定到底板31上；Z向滑臺35的下端通過滑臺連接裝置33豎直安裝到X向滑臺32的滑塊上；傳感器粘貼面板34用于固定待標(biāo)定的薄膜傳感器陣列，傳感器粘貼面板34安裝在Z向滑臺35的滑塊上，通過X向滑臺32和Z向滑臺35的滑動實現(xiàn)傳感器粘貼面板34的X向和Z向移動，從而實現(xiàn)薄膜傳感器陣列上各個測點(diǎn)的移動。傳聲器固定裝置36用于固定第一傳聲器，傳聲器固定裝置36固定在底板31上，且位于X向滑臺32的一端處。傳聲器固定面板37用于固定第二傳聲器，傳聲器固定面板37與傳感器粘貼面板34是可替換、可選擇的安裝在Z向滑臺35的滑塊上。進(jìn)一步，傳聲器固定面板37是在聲壓矯正實驗中固定到Z向滑臺35的滑塊上的，而傳感器粘貼面板34是在傳感器標(biāo)定實驗中將傳聲器固定面板37取下后替換上去的。

其中，在本實施例中待標(biāo)定的薄膜傳感器陣列的結(jié)構(gòu)如圖6中所示，具體為PVDF壓電薄膜傳感器陣列，用于壓氣機(jī)一級動葉葉尖脈動壓力測量，其上累計包含40個測點(diǎn)，其中軸向5個測點(diǎn)，周向8個測點(diǎn)，傳感器粘貼面板形狀與薄膜傳感器陣列形狀一致，保證粘貼位置的準(zhǔn)確，累計40個測點(diǎn)均需要進(jìn)行標(biāo)定工作。當(dāng)然，待標(biāo)定的薄膜傳感器陣列的結(jié)構(gòu)形式并不局限于圖6中所示，其上測點(diǎn)的數(shù)目也不局限于以上所述，當(dāng)待標(biāo)定的薄膜傳感器陣列的結(jié)構(gòu)形狀改變時，只需要更改傳感器粘貼面板的形狀便于安裝即可；

另外，本發(fā)明中通過X向滑臺和Z向滑臺的設(shè)置，實現(xiàn)了單測點(diǎn)或者包含有多測點(diǎn)的薄膜傳感器陣列的標(biāo)定，使用范圍廣；將所有的標(biāo)定裝置固定在一底板31上，保證了相對位置的準(zhǔn)確度，有利于提高實驗的精確度。

參照圖3，在本實施例中，聲源模塊3包括有信號發(fā)生器21、功率放大器22、揚(yáng)聲器陣列23，功率放大器22與信號發(fā)生器21相連，將信號發(fā)生器21產(chǎn)生的信號進(jìn)行放大；揚(yáng)聲器陣列23與功率放大器22相連，通過功率放大器22放大的信號驅(qū)動發(fā)出聲音，從而產(chǎn)生聲壓作用到薄膜傳感器陣列、第一傳聲器、第二傳聲器上。

其中，揚(yáng)聲器陣列23包括有多個揚(yáng)聲器，對于揚(yáng)聲器的設(shè)置數(shù)目此處不做限制，在本實施例中揚(yáng)聲器陣列23包括有四個完全相同的揚(yáng)聲器；結(jié)合圖1，在本實施例中多個揚(yáng)聲器通過揚(yáng)聲器固定架38安裝在底板31上，揚(yáng)聲器固定架38通過螺栓固定到底板31上；多個揚(yáng)聲器呈弧形分布且朝向固定裝置，以便于揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲壓作用到薄膜傳感器陣列、第一傳聲器和第二傳聲器的表面上。

本發(fā)明采用揚(yáng)聲器陣列產(chǎn)生的聲壓對薄膜傳感器陣列、第一傳聲器、第二傳聲器進(jìn)行壓力的加載，壓力加載可以實現(xiàn)從0到最大壓力間任意頻率、幅值壓力的加載，提高了加載壓力上限，另外保證了薄膜傳感器陣列上測點(diǎn)受到的負(fù)載的均勻性。

參照圖4，在本實施例中，控制模塊4包括有單片機(jī)41、人機(jī)交互模塊42、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器45和步進(jìn)電機(jī)46。

其中，步進(jìn)電機(jī)46包括有兩臺(分別為步進(jìn)電機(jī)461和步進(jìn)電機(jī)462)，兩步進(jìn)電機(jī)分別固定到X向滑臺32和Z向滑臺35的一端用于帶動滑臺內(nèi)部螺桿轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)X向滑臺32和Z向滑臺35上滑塊的移動；人機(jī)交互模塊42與單片機(jī)41相連并傳輸控制信號，單片機(jī)41與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器45相連并傳輸電機(jī)控制信號，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器與步進(jìn)電機(jī)46相連并傳輸電機(jī)控制信號從而控制步進(jìn)電機(jī)46運(yùn)轉(zhuǎn)，從而控制X向滑臺和Z向滑臺的移動。

進(jìn)一步的，控制模塊4還包括有光電傳感器44，光電傳感器44設(shè)置在X向滑臺32和Z向滑臺35上，光電傳感器與單片機(jī)相連傳輸X向滑臺32和Z向滑臺35上滑塊的位置信號，有利于確定其上滑塊的初始位置和防止滑塊移出滑臺?？刂颇K還包括有電源模塊43，與單片機(jī)41相連用于提供電能。

參照圖5，在本實施例中，數(shù)據(jù)采集模5包括有數(shù)據(jù)存儲設(shè)備54、數(shù)據(jù)采集設(shè)備55，數(shù)據(jù)采集設(shè)備54分別連接第一傳聲器521、第二傳聲器522，用于采集第一傳聲器521、第二傳聲器522上采集到的聲壓信號；數(shù)據(jù)采集設(shè)備54連接薄膜傳感器陣列51，用于采集薄膜傳感器陣列上各個測點(diǎn)處產(chǎn)生的信號；數(shù)據(jù)存儲設(shè)備55與數(shù)據(jù)采集設(shè)備54相連用于存儲信號。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)采集模塊5還包括有電荷放大器53，薄膜傳感器陣列51通過電荷放大器53連接所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備54，電荷放大器43用于將薄膜傳感器陣列51輸出的電荷信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并進(jìn)行放大。

本發(fā)明還提供了一種基于聲壓加載的薄膜傳感器陣列標(biāo)定方法，采用如上所述的薄膜傳感器陣列標(biāo)定裝置，薄膜傳感器陣列標(biāo)定方法包括有聲壓矯正實驗和傳感器標(biāo)定實驗兩大步驟。聲壓矯正實驗通過兩只傳聲器(第一傳聲器和第二傳聲器)得到兩個位置處聲壓在不同頻率下的相對大小關(guān)系，標(biāo)定實驗中將其中一個位置處的傳聲器替換為待標(biāo)定薄膜傳感器陣列上的某一測點(diǎn)，然后通過矯正實驗中得到的矯正關(guān)系以及一只傳聲器的聲壓大小得到待標(biāo)定薄膜傳感陣列上測點(diǎn)受到的壓力大小，再與測點(diǎn)輸出的信號進(jìn)行比對得到該薄膜傳感器陣列當(dāng)前測點(diǎn)的靈敏度值，通過滑臺X向和Z向的移動，重復(fù)測試可以得到該薄膜傳感器陣列上所有測點(diǎn)的靈敏度值。

在本實施例中，聲壓矯正實驗包括以下步驟：

S11、控制模塊控制固定模塊內(nèi)的X向滑臺32和Z向滑臺35，使X向滑臺32和Z向滑臺35上的滑塊都處于起始位；

S12、將第一傳聲器521固定到固定模塊內(nèi)的傳聲器固定裝置36上，并使第一傳聲器521端面與傳聲器固定裝置36的面板處于同一平面；

S13、將第二傳聲器522固定到傳聲器固定面板37上，并使第二傳聲器522端面與傳聲器固定面板37處于同一平面，再將傳聲器固定面板37固定到固定裝置中的Z向滑臺35的滑塊上；

S14、打開聲源模塊中的信號發(fā)生器21和功率放大器22，選擇并記錄適當(dāng)?shù)念l率、幅值以及放大倍數(shù)，功率放大器22連接揚(yáng)聲器陣列23并驅(qū)動揚(yáng)聲器陣列23發(fā)出聲音作用到第一傳聲器521和第二傳聲器522上；調(diào)整并記錄各路揚(yáng)聲器信號之間的相位差，保證第二傳聲器522處的疊加聲壓最大；

S15、數(shù)據(jù)采集模塊5采集并存儲此時第一傳聲器521和第二傳聲器522的輸出信號；

S16、改變功率放大器22的放大倍數(shù)，重復(fù)步驟S15；

S17、改變信號發(fā)生器21輸出信號的頻率值，重復(fù)步驟S14到S16；

S18、對每一個頻率值下第一傳聲器和第二傳聲器的信號進(jìn)行處理，得到該頻率下兩個傳聲器對應(yīng)的兩個位置處聲壓的關(guān)系。

在本實施例中，所述傳感器標(biāo)定實驗包括以下步驟：

S21、控制模塊控制固定模塊上的X向滑臺32和Z向滑臺35，使X向滑臺32和Z向滑臺35上的滑塊都處于起始位；

S22、將傳感器粘貼面板34替換傳聲器固定面板37，將待標(biāo)定的薄膜傳感器陣列51粘貼到傳感器粘貼面板34上，且薄膜傳感器陣列51通過電荷放大器53連接數(shù)據(jù)采集模塊；

S23、控制模塊控制薄膜傳感器陣列51移動使其上某一測點(diǎn)移動到聲壓矯正實驗中第二傳聲器522的位置，并記錄當(dāng)前測點(diǎn)位置信息；

S24、打開聲源模塊中的信號發(fā)生器21和功率放大器22，選擇聲壓矯正實驗中測試的頻率，并將各路揚(yáng)聲器信號相位差調(diào)整到聲壓矯正實驗中的記錄值；

S25、數(shù)據(jù)采集模塊采集并存儲此時薄膜傳感器陣列51上當(dāng)前測點(diǎn)以及第一傳聲器521的輸出信號；

S26、改變功率放大器22的放大倍數(shù)，重復(fù)步驟S25；

S27、改變信號發(fā)生器21輸出信號頻率值，重復(fù)步驟S24到S26；

S28、控制模塊控制薄膜傳感器陣列51使其上的下一個測點(diǎn)移動到聲壓矯正實驗中第二傳聲器522的記錄的位置，記錄當(dāng)前測點(diǎn)位置信息，重復(fù)步驟S24到S27；

S29、結(jié)合聲壓矯正實驗中得到關(guān)系對每一個頻率下第一傳聲器521的信號進(jìn)行處理，得到薄膜傳感器陣列51上各測點(diǎn)受到的實際壓力值，從而結(jié)合薄膜傳感器陣列51上各測點(diǎn)的實際輸出信號進(jìn)行處理，得到該傳感器在該頻率下的標(biāo)定曲線。

本發(fā)明提供的標(biāo)定方法適用于薄膜傳感器陣列的標(biāo)定，適用于單測點(diǎn)和多測點(diǎn)的標(biāo)定，低頻壓力脈動和高頻壓力脈動的標(biāo)定，任意形狀薄膜傳感器陣列的標(biāo)定，操作簡單，標(biāo)定方便，通用性強(qiáng)，且標(biāo)定環(huán)境更加符合真實工作環(huán)境。

本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明可以以許多其他具體形式實現(xiàn)而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。盡管已描述了本發(fā)明的實施例，應(yīng)理解本發(fā)明不應(yīng)限制為這些實施例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可如所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)作出變化和修改。