Cálculo del voltaje generado por un tranceiver ultrasónico 40KHZ

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En particular, este dispositivo: enlace

Electrical Specifications HX40STR
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Parameters              Values      Units   
Operating Frequency     40          kHz   
Input Voltage           42 (max)    Volts (p-p)  
Output (SPL) @20V       112         db
Receive (Sensitivity)   -60         db/V/Ubar
Impedance               300         ohm
Beam Angle              ±12         degrees
Bandwidth               1           kHz
Settling Time           5           mS
Temperature             -40 to 100  °C

Suponiendo el escenario en el que se utilizan dos transexuales, T1 como transmisor, T2 como receptor, con 125 mm de separación. (Suponiendo que no hay atenuación en la distancia.)

Salida SPL a 20V = > 112 db.

Conversión de presión a uBar (porque la sensibilidad está en uBar):
P = presión en uBar

112 = 20 log (P / 0.2e-3)

P = 0.2e-3 * 10 ^ (112/20)

P = 79.621 uBar

Sensibilidad de entrada = > -60 db V / uBar

S = Sensibilidad en V / uBar

-60 = 20 log (S / 1)

S = 10 ^ (-60/20)

S = 1e-3 V / uBar

Voltaje final V = P * S

V = 79.621 uBar * 1e-3 V / uBar V = 0.0796721 V

Sin embargo, mirando el gráfico "G3, amplitud vs excitación"

"Arriba: la tensión de exitación continua que oscila a 40 KHz se aplica a T1. La amplitud resultante de T2 se representa arriba".

Vemos que la tensión de salida a 20V es de 0.6V. Esto también excluye la atenuación en el espacio de 125 mm, que he calculado para disminuir la salida V a 0.079 V a ~ 0.075 V.

¿Qué me falta en mi cálculo de voltaje generado? ¿Por qué hay una discrepancia?

    
pregunta stanri

1 respuesta

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No lo sé con seguridad, pero una posibilidad podría ser que la medición de SPL citada tenga una condición asociada, como una distancia de medición. Debería hacerlo, y una distancia común para las mediciones de SPL es de 1 metro.

En cuyo caso, se puede esperar que el voltaje medido a solo 125 mm de distancia sea mayor.

Si la potencia acústica varía según el cuadrado inverso de la distancia, entonces el voltaje variará según la inversa de la distancia, y esto llevaría a 8 veces el voltaje esperado a una distancia de 1/8.

    
respondido por el Brian Drummond

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