Sensores de captura de sonido ultra sensibles

Estamos trabajando en un proyecto que consiste en capturar señales que viajan a través de una vía férrea. Desafortunadamente, en nuestro país, tenemos muchos empalmes entre las vías del tren. Entonces, la señal se atenúa y se vuelve muy difícil de capturar usando dispositivos normales como micrófonos y acelerómetros. ¿Alguien podría hablarnos de buenos (en realidad muy buenos) dispositivos de captura de sonido?

Respuestas (2)

Si el sonido no está ahí, no puedes capturarlo. Cualquier micrófono puede hacerse tan sensible como quieras con amplificación. Lo que realmente está pidiendo es una buena relación señal/ruido, no sensibilidad.

Busque micrófonos pequeños que se puedan conectar directamente a la pista y, de lo contrario, tengan un piso de ruido inherente bajo. Para una buena relación señal/ruido, el circuito amplificador analógico también se vuelve importante. Desea filtrar con cuidado cualquier fuente de alimentación que se acerque a este circuito, protegerla para que no capte capacitivamente otras señales, filtrar RF para mantener las frecuencias en el rango que la electrónica puede manejar según lo previsto, usar trazas de protección, etc. Tenga mucho cuidado al la primera etapa de amplificación, que probablemente tendrá una ganancia de voltaje de alrededor de 30. Después de eso, la señal será de mayor nivel y menor impedancia, y mucho menos susceptible al ruido.

En cuanto al mejor micrófono, no estoy al tanto de qué tecnologías proporcionan inherentemente la mejor relación señal-ruido. Mire algunas hojas de datos y posiblemente construya algunas con circuitos para medir el piso de ruido.

Mire cuidadosamente el espectro de frecuencia de su señal esperada. Puede haber una oportunidad de filtrar grandes rangos de lo que el micrófono puede captar, eliminando así el ruido frontal con ese contenido de frecuencia fuera de banda.

El material que usamos para la acústica submarina es cerámica piezoeléctrica. Hay muchos fabricantes. Sin embargo, es difícil trabajar con ellos; por lo general, tienen una impedancia de fuente en el rango de 100k, por lo que para que funcione un preamplificador de bajo ruido, necesitará un amplificador de bajo ruido de voltaje (e_n) y ruido de baja corriente (i_n). El ruido actual creará un ruido de voltaje a través de la fuente (multiplique i_n por Z_s para obtener e_in) que puede exceder e_n por una gran cantidad en muchos amplificadores de "bajo ruido". Si no puede obtener un i_n bajo, debe colocar una etapa de búfer JFET frente al amplificador.

Analog Devices fabrica un sensor MEMS con una relación señal/ruido de 61 dB con ponderación A. Los MEMS son, por supuesto, dispositivos integrados con el micrófono y la amplificación asociada, todo en un solo chip, sin necesidad de diseñar su propio amplificador, solo conéctelo y listo. El número de pieza de este dispositivo es ADMP 401, aunque puede haber versiones más nuevas de este sensor.

Fred, ¿puedes convertirlo en un hábito en las preguntas y respuestas para proporcionar un enlace si mencionas componentes poco comunes? AIT
OK Steve, me estoy volviendo perezoso en mi vejez