Jump to content

    

Как рассчитать выходное напряжение для геофона?

Помогите пожалуйста знающие люди, с тем, как решить следующую задачку.
Дано:
Чувствительность геофона: S[V/(m/s)]
Входной сигнал: P[Bar]
Усиление геофона: G[dB]
Найти: выходное напряжение геофона U[V]

Для гидрофона вроде все просто оказалось:
Pin*10^(SdB re V/Bar+G)=Uout
где 
Pin - Давление на входе [Bar]
S - Чувствительность аналогового гидрофона в dB относительно V/Bar
G - усиление гидрофона [dB]
Uout - выходное напряжение [V]

Есть ли подобная формула для геофона?

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, sunblade said:

Геофон SM-6

Спецификация геофона прикреплена к сообщению.

SM6_121026.pdf

 

Меня смутило, что у Вас в стартовом сообщении есть параметры, которых я не встречал применительно к геофонам-сенсорам:

Quote

Входной сигнал: P[Bar]
Усиление геофона: G[dB]

 

Геофон просто выдает напряжение, которое зависит от ускорения. U = S * ускорение.

Каким способом сюда привязать упомянутые "P" и "G" - даже не знаю. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Но ведь согласитесь, что все начинается с источника звука. Звуковое давление будет выражено либо в паскалях либо в барах либо еще в чем-то. Звуковая волна будет распространяться и терять свою энергию пропорционально 1/R 

Остаточное давление достигнет сенсора и выведет его из состояния равновесия. Геофон, акселерометр, гидрофон, микрофон  полученное возмущение преобразует в напряжение. 

Но во всех книжках применительно к геофонам разговор начинается с того момента как сенсор уже потерял состояние равновесия и как связать давление с метрами в секунду нигде не написано.

Применительно усиления геофона...

В конечном счете я ищу теоретическое оптимальное усиление сенсора .... 

Идея такая что на выходе из геофона сигнал усиливается. Нужно найти усиление при котором динамический диапазон будет максимально заполнен но еще не происходило бы clipping(усечение сигнала).

Допустим усиление в пределах [0-36]dB с шагов в 6dB. 

Вот пришла остаточная звуковая волна. Допустим ее давление 0.5 Бар.

Дальше применительно к гидрофону я прогоняю эти 0.5 Бар через формулу Pin*10^((SdB re V/Bar+G)/20)=Uout

Дальше смотрю теоретическое напряжение на выходе. Усиление при котором я получаю напряжение максимально близкое к 5 вольтам и есть то что я ищу.

Но вот как вывести подобную формулу для геофона, как-то не понимаю. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, sunblade said:

Но во всех книжках применительно к геофонам разговор начинается с того момента как сенсор уже потерял состояние равновесия и как связать давление с метрами в секунду нигде не написано.

Попробуйте через модель, может и получится. Погуглите "geophone mass spring damper system", эта тема хорошо обглодана со всех сторон.

Про звук- мне представляется, что если к подвижному элементу геофона прикрепить диффузор, то этот подвижный элемент становится частью электродинамического микрофона (обращенный динамик?). Я микрофонами и динамиками не занимался, но подозреваю, что их матмодели тоже не редкость.

Гуглинг по фразе "geophone microphone" показывает какие-то статьи и монографии, не знаю, есть ли там что-нибудь полезное в рамках топика.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Геофон это датчик скорости, если написано 28.8 V/m/s, то это значит что при скорости геофона 1 м/сек на выходе будет напряжение 28.8 вольт. Привязать скорость к давлению возможно имеет смысл для гидрофона в воде, но геофон воткнут в грунт, который имеет жесткость и вязкость, а это в общем случае неизвестные величины.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 hours ago, sunblade said:

в моем случае геофон лежит на дне моря

ну и что, он же продольные волны принимает всё равно от грунта (дна), и вот получается что песок это одно, а глина другое

Для дополнительной информации http://geospace-ufa.ru/catalog/geofony.html

Edited by gridinp

Share this post


Link to post
Share on other sites

Допустим жесткость и вязкость породы куда посажен геофон я знаю. Как тогда решить мою задачу?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this