用表面振动替代噪声测量的拾振器

我们公司生产的汽车仪表用微型步进电机，生产测试中要求检查噪声，但是电机的噪声本来就非常小，用噪声计距离40mm测量也只有40dB的噪声，因此必须在非常安静的隔音室或者隔音箱中测量。

隔音箱不适合批量测量噪声，因为不断地打开关闭隔音箱太浪费时间。隔音室因为不通风透气没有空调（这些都会引入噪声），测量人员长时间在里面会非常难受。因此生产线员工对噪声检测一直抱怨很大。

最近我想到了用非常敏感的压电陶瓷做成拾振器来探测马达的外壳（因为噪声就是由于外壳的振动引动空气波动而产生，或者说外壳的振动就是噪声的发源），然后用高放大倍率低噪声的电荷放大器将信号放大，电荷放大器的输出信号再接到频谱分析仪器上，对比有异常噪声马达和合格马达的频谱，就能迅速判断马达是否合格。而外界的噪声是无法传递到拾振器上，即使处于很吵闹的环境，测量也能正常进行。

经过两个多月的设计和制造，今天终于将拾振器和电荷信号放大器做出来了。实际测试表明，外界的噪声对传感器完全没有影响，正常工作的马达和有异音的马达能在频率谱上看到明显的差异。正常工作的马达只的功率谱分布在低频段，在高频段几乎是零信号，而有异音的马达很明显在高频段有信号（异音不同则频率不同）。需要注意的是，桌面的振动会传递到拾振器，譬如用手在桌面轻拍一下，就会看到拾振器的信号输出有一个震荡波。