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电力电容器单元噪声测量方法的若干问题试验研究

电力电容器单元噪声测量方法的若干问题试验研究
电力电容器单元噪声测量方法的若干问题试验研究

第35卷第5期2014年10月电力电容器与无功补偿

Power Capacitor &Reactive Power Compensation Vol.35No.5Oct.2014

电力电容器单元噪声测量方法的若干问题试验研究

黄成1,旷冬伟2,冯春林2,李志远3,梁琮2,黄莹1,陆益民3,黄国兴3

(1.南方电网科学研究院,广东广州510080;2.桂林电力电容器有限责任公司,广西桂林541004;

3.合肥工业大学,安徽合肥230009)

摘要:在测试环境内对电力电容器单元的噪声声功率级进行测量时,电力电容器单元的安

装状态等因素与实际状态不完全一致,为了保证测量的声功率级与实际运行接近,必须对这些因素进行研究。试验研究表明,在半消声室内电容器噪声测量面为平行六面体表面,均布17个测点,测点距离六面体表面为1m ,电容器固定在钢支架上,电容器离地高度0.8m ,安装姿态与实际安装姿态一致时,可以实现电容器噪声声功率级精密级测量的要求。当在测量面上均布9个测点,电容器单元采用悬吊方式固定时,可以实现电容器噪声声功率级工程级测量的要求。关键词:电力电容器;声功率级测量;测点布置;安装高度;固定方式;安装姿态中图分类号:TM531.4;TB535

文献标志码:A

文章编号:1674-1757(2014)05-0075-06

Research on Several Issues in Noise Measurement of Power Capacitor HUANG Cheng 1,KUANG Dongwei 2,FENG Chunlin 2,LI Zhiyuan 3,LIANG Cong 2,

HUANG Ying 1,LU Yimin 3,HUANG Guoxing 3

(1.Science Research Institute ,China Southern Power Grid ,Guangzhou 510080,China;

2.Guilin Power Capacitor Co.,Ltd.,Guillin 541004,China ;

3.Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China )

Abstract:In case of measuring the sound power level of power capacitor unit in laboratory ,such factors as installation condition of power capacitor unit is not in complete agreement with actual condition.For assuring the measured sound level power close to actual operation value ,these factors must be studied.It is shown by the test that the noise measurement plane of the power capacitor in semi-anechoic laboratory is parallelepiped plane ,with 17uniformly distributed measuring points and with 1m away from the surface of the parallelepiped plane.The capacitor is fixed on the steel bracket with0.8m from the ground ;when the installation condition is the identical to that of actual condition ,the precision measurement requirement for the sound power level of power capacitor can be achieved.In case of 9measurement points on the measurement surface and of the capacitor fixed by way of suspension ,the requirement class measurement requirement for the sound power level of capacitor can be achieved.Keywords:power capacitor ;sound power level measurement ;layout of measurement point ;in -stallation height ;fixed mode ;installation condition

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收稿日期:2014-03-31

0引言

电力电容器是高压直流换流站内的主要噪

声辐射设备之一[1-3],近年来人们对换流站中电力电容器的可听噪声十分重视,并迅速开展对电力电容器噪声测量的工作。

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试验与研究

75··

2014年第5期电力电容器与无功补偿第35卷

M.P.诺顿提出的利用物体表面振动速度估计其辐射声功率的方法[4]对电力电容器领域的影响很大,文献[1-2]以及文献[5]都给出了电力电容器噪声的计算方法。但是,该方法只是一个原理性方法,如用于电容器的实际噪声计算,还有许多工作要做,如文献[6]指出的辐射效率等问题。因此,通过实际测试的方法来确定电力电容器噪声的研究工作就显得格外重要。

文献[7]指出评价电力电容器噪声辐射能力的指标是声功率级;文献[8]讨论电力电容器噪声声功率级的测试方法;文献[7]还分析应用声压法测定电力电容器声功率级的原理以及测量所需的环境条件、背景噪声影响、距离影响等因素。文献[9]首先在国内的实验室中对电力电容器的噪声进行试验研究,文献[10]则强调实验室内测量电力电容器单元噪声声功率级时,必须要模拟换流站滤波场对电力电容器单元同时施加工频和实际谐波负载才具有工程意义。文献[11]则推荐一种可以模拟实际工况负载的桥式加载电路,并按溪洛渡工程项目规范书中用于噪声计算的工频和12个谐波电流值来设定电容器单元注入的电流值,实现了加载试验和声功率级测定。

但是,进行电容器单元噪声测试时还存在着一些需要进一步确定的因素,如电力电容器单元是安装在电容器塔架上的,它们距离地面的距离至少在1m以上,有的甚至距地十多米,在满足文献[12-13]或文献[14-15]要求的测试环境内对电力电容器单元的噪声声功率级进行测量时,电容器的安装状态不可能与实际工况完全一致。另外,测量面的形状、测点的多少、电容器单元的安装状态、电容器单元距离反射面的高度等都是影响测量结果的重要因素。因此,对上述这些因素产生的影响进行试验研究,对于保证电容器单元声功率级测量的精度,规范电容器单元噪声测量方法具有重要的实际意义。

在本文的试验研究中,采用文献[11]的加载方式,对同一台电容器单元在同一加载条件、安装条件、环境条件和测试方法下进行。测试时采用B&K4189传声器进行多测点噪声测量,采用B&K3569多通道数据采集仪器和便携计算机进行数据采集与分析。每种测试的重复数都按文献[12-13]中“对比循环试验”的要求进行同条件下的6次以上试验,文中的数值为多次试验的平均值。

1噪声测量面与测点数量的确定

在半消声室精密法测量中,文献[12,14]推荐的测量面是半球面,且测点布置一般采用40个测点的阵列。

由于电力电容器单元箱壳是一个规整的平行六面体,采用平行六面体测量面进行电容器单元噪声测量时,测点的布置比半球测量面更有利于提高测量准确度,同时也便于操作。但是,文献[12,14]要求,若用另一种传声器排列和测量面,则应证明它与采用半球测量面相比,在测量频率内的任何频带,三分之一倍频带声功率级之间的差异不超过±0.5dB。

理论上讲,在测量表面上布置的测点数越多,测量结果越精确。对于矩形六面体表面布点的测量,如果将每一个测量面看成是一个矩形分面元,则最少需采用9个关键测点。如果进一步细分,则可将附加传声器点位从9个增加到19个。

考虑到实际操作,在电容器单元噪声测量中,分别采用19测点、17测点、9测点和5测点测量,按每个测点具有近似相等的面积元原则,其布置为:

1)19个测点的布置:根据文献[14]的附录C 进行布置,即每个测量面的中心各1个、每个面中心点上下斜临侧2个,如图1所示,3条棱边的交汇点各1个。

2)17个测点的布置:每个面中心点各1个、每个3条棱边的交汇点1个、每个棱边的中点1个,如图2(a)所示。

图1每个面测点布置的示意图

Fig.1Layout schematic diagram at measurement

point of each surface

76·

·

3)9个测点的布置:测量面中心点5个、3条

棱边的交汇点4个,如图2(b )所示。

4)5个测点的布置:测量面中心点5个。

值得注意的是,除上述在各测量面上布置的测点外,在电容器单元与地面之间不能再布置测点,因为电容器单元向下方辐射的声音由于地面的声反射作用已经全都叠加在各测量点上。若在电容器单元与地面间再布置测点,则向下方辐射的声音就会被重复测量,必然增大测量误差。表1是在半球测量面和平行六面体测量面的各测点的测量结果。

由表1可见,采用平行六面体表面作为测量面

进行电容器单元噪声声功率级测量时,与半球测量面相比,19个测点和17个测点的测量结果偏差都在文献[12,14]所要求的0.5dB (A )以内。9个测点的测量结果偏差为0.7dB (A ),虽然不符合0.5dB (A )以内的精密级测量要求,但满足文献[13,15]的工程级测量要求。而5个测点的测量结果偏差为

1.6dB (A ),不满足任一参考文献的要求。

由于声功率级是声源的固有属性,当声源确定时,其声功率级只能是1个固定值,但从测量结果来看,点数越少,声功率级的测定值就越大,也就是说,测定的偏差越大。这是由于测量时所保留的测点大都是图2中距离电容器较近的测点,从而导致这种结果。通过比较可知,采用平行六面体测量面用19个测点和17个测点都能满足电容器单元精密级测量的要求。考虑到17个测点的布置较19个测点容易,故在精密级测定电容器单元声功率级时采用图2所示的17个测

点;在工程级测定电容器单元声功率级时采用图2所示的9个测点;5个测点的方法由于测量结果的偏差太大,不宜采用。

2电容器单元距离地面高度的影响试验

在采用矩形六面体的表面布置测点时,电容

器单元向下方传播的声音是利用地面的反射声进行测量的,也就是说其他测点的测量值包含着地面反射声的叠加。这个叠加值受到电容器单元离地高度的影响,具体到声功率级的计算中就体现在影响测量表面面积的计算,因此必须确定一个最佳高度才能保证声功率级的测量精度。

为此,将同一个电容器单元试品在同一加载条件、安装条件、环境条件和测试方法下,采用不同的离地高度进行测量试验,并将其结果与文献[12,14]的半球面(精密法)测量结果进行比较,以确定最佳的离地高度。采用文献[12,14]的半球面40测点测量时,球半径为r =1.5m 。

表2是电容器单元最下方表面离地不同高度时的测量结果与文献[12,14]半球面(精密法)测量结果的比较。

由表2比较可以看出,当电容器单元的最下方表面的离地高度为0.8m 时,声功率级的测量结果最接近文献[12,14]的半球面40测点测量时的结果。

图2测点位置示意图

Fig.2

Position schematic diagram of measuring points

表1不同测量面三分之一倍频带测量合成结果的比较Tab.1Comparison of the synthesized measurement results of different measurement surface at 1/3times

frequency band

测量面测量距离/m

测点数量/个

平均声压级/dB (A )测量面

面积/m 2

声功率

级/dB (A )

半球测量面 1.54055.828.370.3平行六面体测量面

1.0

19

55.729.2

70.4

1755.470.1956.371.05

57.2

71.9

2014年第5期·试验与研究·黄成,等电力电容器单元噪声测量方法的若干问题试验研究(总第155期)

77·

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2014年第5期电力电容器与无功补偿第35卷

3钢支架固定与悬吊固定的对比试验

在实际工程项目中,电容器单元都是安装在

钢制支架上的,因此在试验中应采用与实际安装接近一致的钢支架固定,如图3所示。但是,对于不同型号的电容器,其安装支架的尺寸是不同的。为了便于试验室的试品固定,提出采用尼龙绳的悬吊固定方式,如图4所示。这2种不同的固定方式对电容器单元的噪声辐射影响情况需要通过试验来了解。

试验时的加载条件为:工频电流35A ,叠加

11次谐波电流12.8A 和23次谐波电流7.34A 。

电容器单元采取平卧方式,测量结果见表3。

表3的试验结果表明,两种固定方式测定的声功率级相差0.5dB (A )。由于电容器单元在实际安装中是通过焊接在电容器两侧的吊攀进行安装的,此时电容器单元的壳体与钢支架并不接触,只有吊攀的安装孔与钢支架接触。因此,不论是钢支架固定方式还是尼龙绳悬吊固定方式,对电容器单元来说,约束状况基本没有改变,因此其噪声辐射也没有大的变化。但考虑到与实际工况相符,因此在精密级测量中仍要求必须和实际工程的安装方式一致,即采用钢支架固定方式;由于2种固定方式造成的噪声测量偏差在工程级测量的允差内,故都可以采用。

4安装姿态影响的试验

电容器单元在塔架上通常有平卧和侧卧2种

安装姿态。为此,在测试室中对同一电容器单元在这两种安装姿态下的噪声声功率级进行了对比测试,如图5所示。

表4是不同安装姿态下的测量结果,由测量结果可见,对于同一试品,安装姿态不同,测得的

图5电容器单元的试验室安装姿态

Fig.5

Installation condition of capacitor unit in

labouratory

图3钢支架固定方式

Fig.3Fixed mode with steel bracket

图4尼龙绳悬吊固定方式

Fig.4

Suspension fixed mode with nylon cord

表3钢支架固定与尼龙绳悬吊固定方式的区别Tab.3Measurement results of different fixed modes

安装方式钢支架固定方式(螺栓固定)

悬吊固定方式(一端兜吊)

声功率级/dB (A )

69.269.7

表2不同离地高度的测量结果比较

Tab.2

Comparison of the measurement results at different heights from ground

测量面测量距离/m 测点数量/个

平均声压级/dB (A )

测量面积/m 2

声功率级dB (A )

0矩形六面体 1.01758.320.471.50.4m 矩形六面体 1.01756.524.869.60.6m 矩形六面体 1.01754.827.069.20.8m 矩形六面体 1.01755.529.270.2ISO3745半球面

1.5

40

55.8

28.3

70.3

78·

·

结果不一样,二者相差达0.9dB(A)。因此,电容器单元噪声测量时的安装姿态须和实际安装姿态保持一致。

5结束语

根据本文所进行的试验与结果,提出以下建议:

1)在对电容器单元噪声进行声功率级测量时,测量面采用平行六面体表面,测点距电容器单元箱壳表面(不含套管)的距离推荐选择1m,电容器单元距离地面推荐值为0.8m,所有测点都均布在5个测量平面上,地面与电容器单元之间不能布置测点;

2)在进行精密级测量时,测量面上应按等面元原则均布17个测点;在进行工程级测量时,测量面上应按等面元原则均布9个测点;

3)在进行精密级测量时,电容器建议固定在钢支架上;在进行工程级测量时,电容器可以固定在钢支架上,也可以采用尼龙绳悬吊方式固定;

4)电容器单元的安装姿态应与实际安装姿态保持一致,否则会产生将近1dB(A)的误差。参考文献

[1]IEC22F/83.High voltage direct current(HVDC)substation audible noise[S].

[2]CIGRE Technical report.HVDC stations audible noise[R].

France:Working Group,2002.

[3]COX M D,GUAN H.Vibration and audible noise of ca-pacitors subjected to non-sinusoidal waveforms[J].IEEE Transactions on Power Delivery,1994,9(2):856-862.[4]M.P.诺顿.工程噪声和振动分析基础[M].北京:航空工业出版社,1993.

[5]GB/T22075—2008.高压直流换流站可听噪声[S].

GB/T22075-2008.HVDC converter station audible noise[S].

[6]程金英,李志远,崔鑫.电力电容器噪声辐射比的实验测量方法研究[J].电力电容器与无功补偿,2012,33(4):39-45.

CHENG Jinying,LI Zhiyuan,CUI Xin.Stuty on experi-

mental measurement methods of noise radiation ratio of power capacitor[J].Power Capacitor&Reactive Power Compensation,2012,33(4):39-45.

[7]黄莹,李志远,黄国兴,等.电力电容器可听噪声声功率级测试方法的研究[J].电力电容器与无功补偿,2013,34(3):28-32.

HUANG Ying,LI Zhiyuan,HUANG Guoxing,et al.Study on the test methods to the sound power levd of audible noise from power capacitor[J].Power Capacitor&Reactive Power Compensation,2013,34(3):28-32.

[8]魏浩征,李志远,黎小林,等.高压直流换流站电容器的声功率的确定方法[J].高压电器,2010,46(1):68-71.

WEI Haozheng,LI Zhiyuan,LI Xiaolin.Acoustic power de-termination of capacitors in HVDC converter station[J].

High Voltage Apparatus,2010,46(1):68-71.

[9]倪学锋,林浩,严飞,等.特高压直流换流站滤波电容器噪声特性试验研究[J].高电压技术,2010,36(1):160-166.

NI Xuefeng,LIN Hao,YAN Fei,et al.Experimental research noise characteristics of filter capacitors in UHV DC converter stations[J].High Voltage Engineering,2010,36(1):160-166.

[10]李志远,黄国兴,黄莹,等.换流站滤波电容器可听噪声的测试与特性研究[J].电力电容器与无功补偿,2013,34(4):35-39.

LI Zhiyuan,HUANG Guoxing,HAUNG Ying,et al.Test and characteristic study on audible noise of filter ca-pacitor at converter station[J].Power Capacitor&Re-active Power Compensation,2013,34(4):35-39.[11]陆益民,黄国兴,李志远,等.电力电容器噪声测试中电流注入方式的研究[J].电力电容器与无功补偿,2013,34(6):33-38.

LU Yimin,HUANG Guoxing,LI Zhiyuan,et al.Study on the current loaded method of noise testing on the power capacitor[J].Power Capacitor&Reactive Power Compensation,2013,34(6):33-38.

[12]ISO3745:2012Acoustics-determination of soundpower levels and sound energy levels ofnoise sources using sound pressure-Precision methods for anechoic roomsand hemi-anechoic rooms[S].

[13]ISO3744:2010Acoustics-Determination of soundpower levels and sound energy levels ofnoise sources using sound pressure-Engineering method in an essentially free field over a reflecting plane[S]

[14]GB/T6882—2008声学声压法测定噪声源声功率级

表4不同安装姿态的影响

Tab.4Influence of different installation conditions

安装姿态平卧侧卧

声功率级/dB(A)63.662.7

2014年第5期·试验与研究·黄成,等电力电容器单元噪声测量方法的若干问题试验研究(总第155期)

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2014年第5期

电力电容器与无功补偿

第35卷

消声室和半消声室精密法[S ].

GB/T 6882-2008Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources using pressure-Precision methods for anechoic and hemi -anechoic rooms [S ].

[15]GB/T 3767—1996声学声压法测定噪声源声功率级

反射面上方近似自由场的工程法[S ].

GB/T 3767-1996Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure-Engineering method in an essentially free field over a reflecting plane [S ].

作者简介:

黄成(1969—),男,高工,主要从事交直流输变电工程成套设计与变电站、换流站可听噪声预测与控制研究

工作。

旷冬伟(1963—),男,工程师,主要从事电力电容器试验研究工作。

李志远(1949—),男,教授,研究方向为噪声与振动控制、动态信号测试技术。

梁琮(1957—),男,教授级高工,主要从事电力系统工程研究工作。

黄莹(1977—),女,教授级高工,主要从事直流输电技术变电站、换流站可听噪声控制技术工作。

陆益民(1972—),男,副教授,博士,研究方向为噪声与振动控制、动态信号测试技术。

黄国兴(1979—),男,讲师,研究方向为噪声与振动控制、动态信号测试技术。

西安ABB 电力电容器发布全新柜式电容器解决方案

近日,西安ABB 电力电容器有限公司正式面向中国市场,发布全新柜式电容器解决方案。全新的

MMECB 电容器柜是ABB 专门针对中压电网无功补偿推出的一体化综合性解决方案。

发布仪式邀请来自石油石化、冶金、煤矿、电力电子等行业逾60位中国客户参加,包括最终用户、设计院、分销商及EPC 客户。ABB 中国有限公司副总裁陈思林先生,西安ABB 电力电容器有限公司总经理张哲先生,ABB 全球产品经理Birger Drugge 以及客户代表共同为新产品发布仪式揭幕。

遵循“在中国,为中国”策略,MMECB 是专为中国市场,由本土设计团队开发的全新电容器柜,其智能分组技术为用户提供灵活的解决方案以满足不同的规范和要求。

仪式当天,还安排了ABB 电能质量专题研讨会,旨在为客户呈现ABB 电容器在电能质量领域完整的解决方案。ABB 电容器和滤波器全球市场经理Kurt Schipman 先生及西安ABB 的技术专家和产品经理分别作了产品介绍。

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环境噪音测量方法

环境噪音测量方法 一, 方法概要 本方法系使用符合我国国家标准(CNS 7129)1型噪音计(或称声度表)或国际标准或上述性能以上之噪音计,测量环境中噪音位准之方法. 二, 适用范围 本测量方法适用於一般环境及固定性噪音发生源或移动性扩音设施之噪音位准测量. 三, 干扰 (一) 气象条件,地形,地面情况:噪音之传播会受到气象条件,地形,地面情况等之影响,故测量噪音时需记录天气,测量点附近之风向,风速,温度,相对湿度等之气象条件及地形,地面情况. (二) 由风产生噪音的影响:噪音计之声音感应器直接受到强风时,因风切作用而产生杂音(称为风杂音),严重时无法测量正确值,故在室外测定时,可能会产生风杂音时需加装防风罩.但防风罩也有其可使用范围,如超过使用范围时,应停止测量. .四, 仪器及设备 1.测定器:符合我国国家标准(CNS 7129 C7143)1型之噪音计(以下简称噪音计)或国际电工协会标准Class 1噪音计或上述性能以上之噪音计;原则上以噪音计之听感修正回路A加权测定之. 2. 防风罩(W indscreen):为减少声音感应器测量时风造成之影响,因此必须加套防风罩,其材质一般是由多孔性聚乙烯制成,其可容许风速范围由材料,结构,大小而定. 五, 噪音计使用方法

听感修正回路或称频率加权(Frquency-weighting"A"):本测量方法原则上以听感修 正回路A加权测定之,惟测量时应注记现场测量时所使用之加权名称. 六, 结果处理 (一) 测量报告须列出下列各项: 1, 测量人员姓名,服务单位. 2, 测量日期,测量时间,动特性. 3, 气象状态(风向,风速,气温,大气压力,相对湿度及最近降雨日期). 4, 测量结果. 5, 适用之标准 6, 测量位置(测量点及其高度,声音感应器高度等)与音源相对位置及距离,附简图 及照片,周围之情况(周围之建筑物,地形,地貌,防音设施等,附简图). 7, 噪音发生源之种类与特徵. 8, 测量方法(噪音计(含声音校正器)厂牌,型号,序号,噪音计动特性,取样的时距与 次数及其校正纪录与检定,校正有效期限等). 9, 其他(特殊音源之特性及其随时间变化性,可能影响测量结果之因素等). 10, 测量 期间噪音原始数据应存档备查. 实验数据 XuHao Leq l5 L10 L50 L90 L95 SD LEA 84 69.6 74.7 71.5 69.5 68.4 68.1 1.6 94.4 85 66.8 78.9 69.7 64.2 63.6 63.5 3.8 91.6 Lmax Lmin E 测定时间日期 80.7 68.2 0 0h5m0s 14-07-02 87.7 63.3 0 0h5m0s 14-07-02

环境噪音的发生与处理

一、前言 随着社会经济的发展,环境问题已被国际社会公认为影响21世纪持续发展的关键性问题,而噪声污染更是成为21世纪首要攻克的环境问题之一。噪声的危害是多方面的,噪声不仅对人们正常生活和工作造成极大干扰,使人产生烦躁,反映迟钝,工作效率降低,分散人的注意力,引起工作事故,更重要的情况是噪声会使人的听力和健康受到严重损害。 二、噪声标准 <<社会生活环境噪声排放标准>> 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国环境噪声污染防治法,防治社会生活噪声污染,改善声环境质量,制定本标准。本标准根据现行法律对社会生活噪声污染源达标排放义务的规定,对营业性文化娱乐场所和商业经营活动中可能产生环境噪声污染的设备、设施规定了边界噪声排放限值和测量方法。下述内容为社会生活环境噪声排放标准中关于环境噪声排放限值的规定。 1.边界噪声排放限值 1.1社会生活噪声排放源边界噪声不得超过表1规定的排放限值 表1社会生活噪声排放源边界噪声排放限值单位:dB(A)

1.2在社会生活噪声排放源边界处无法进行噪声测量或测量的结果不能如实反映其对噪声敏感建筑物的影响程度的情况下,噪声测量应在可能受影响的敏感建筑物窗外1m处进行。 1.3当社会生活噪声排放源边界与噪声敏感建筑物距离小于1m时,应在噪声敏感建筑物的室内测量,并将表1中相应的限值减10dB(A) 《工业企业厂界噪声标准GB12348-2008》本标准为贯彻《中华人民共和国环境保护法》及《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》,控制工业企业厂界噪声危害而制订。 1 标准的适用范围 本标准适用于工厂及有可能造成噪声污染的企事业单位的边界。 1.1 标准值 各类厂界噪声标准值列于下表:等效声级Leq(dB(A)) 1.2 各类标准适用范围的划定 1.2.1 Ⅰ类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。 1.2.2 Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区。

噪声测定实验教案

噪声测定实验 一实验目的 1掌握AWA5610C声级计的工作原理及其使用方法 2掌握AWA6270A噪声频谱分析仪的工作原理及其使用方法 二实验内容 1使用AWA5610C声级计测量噪音 2使用AWA6270A噪声频谱分析仪测量噪音 三实验原理 1 AWA5610C声级计的工作原理 工作原理是被测的声压信号通过传声器转换成电压信号,然后经衰减器、放大器以及相应的计权网络、滤波器,或者输入记录仪器,或者经过均方根值检波器直接推动以分贝标定 的指示表头。 2 AWA6270A噪声频谱分析仪的工作原理 工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器,可调变的本地振荡器经与CRT同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(IF)再放大,滤波与检波传送到CRT的垂直方向板。 四实验设备仪器 (一)AWA5610C声级计 AWA5610C型积分声级计是一种袖珍式智能化噪声测量仪 器,可广泛应用于环境噪声的测量与自动监测,也可用于劳动保 护、工业卫生及各种机器、车辆、船舶、电器等工业噪声测量。 本仪器采用了先进的数字检波技术,具有可靠性高、稳定性好、 动态范围宽等优点。 主要技术性能: 驻极体测试电容传声器,灵敏度: 1.传声器:Φ1 2.7mm(1/2”) 约40mV/Pa,频率范围:20Hz~12.5kHz。 2.测量范围:35~130dBA(以2×10-5Pa为参考,下同) 3.频率范围:20Hz~12.5kHz 4.频率计权:A计权 5.时间计权:快(F),慢(S) 图1 AWA5610C声级计 6.检波器特性:真有效值、峰值因数 3 7.准确度:2型 8.测量时间:手控、10s、1min、5min、10min、20min、1h、4h、8h、24h。 9.显示:4位LCD,直接显示测量结果Lp、Leq、Lmax、Lmin、Linst、Tm及日历年、月、日、时、分、秒等。 10.储存:60组数据,包括年、月、日、时、分、设定时间、测量经历时间、最大声级, 最小声级、等效声级。 11.输出接口:RS—232C,可接至微型打印机或计算机。

噪声系数测量手册1:噪声系数定义及测试方法

噪声系数测量手册 Part 1. 噪声系数定义及测试方法 安捷伦科技:顾宏亮一.噪声系数定义 最常见的噪声系数定义是:输入信噪比/ 输出信噪比。它是衡量设备本身噪声品质的重要参数,它反映的是信号经过系统后信噪比恶化的程度。噪声系数是一个大于1的数,也就是说信号经过系统后信噪比是恶化了。噪声系数是射频电路的关键指标之一,它决定了接收机的灵敏度,影响着模拟通信系统的信噪比和数字通信系统的误码率。无线通信和卫星通信的快速发展对器件、子系统和系统的噪声性能要求越来越高。 输入信噪比SNR input=P i/N i 输出信噪比SNR output=P o/N o 噪声系数F =SNR input/SNR output通常用dB来表示NF= 10Log(F) 假设放大器是理想的线性网络,内部不产生任何噪声。那么对于该放大器来说,输出的功率Po以及输出的噪声No 分别等于Pi * Gain以及Ni*Gain。这样噪声系数=(Pi/Ni)/(Po/No)=1。但是现实中,任何放大器的噪声功率输出不仅仅有输入端噪声的放大输出,还有内部自身的噪声(Na)输出,下图为线性双端口网络的图示。 双端口网络噪声系数分析框图 Vs: 信号源电动势Rs: 信号源内阻

Ri: 双端口网络输入阻抗R L: 负载阻抗 Ni: 输入噪声功率Pi: 输入信号功率 No: 输出噪声功率Po: 输出信号功率 Vn: 该信号源内阻Rs的等效噪声电压Ro: 双端口网络输出阻抗 输出噪声功率: N o = N i * Gain + N a ; P o=P i * Gain 噪声系数= (P i * N o)/(N i* P o) = (N i * Gain + N a) /(N i * Gain)= 1 + Na/(N i * Gain) > 1 根据IEEE的噪声系数定义:The noise factor, at a specified input frequency, is defined as the ratio of (1) the total noise power per unit bandwidth available at the output port when noise temperature of the input termination is standard (290 K) to (2) that portion of (1) engendered at the input frequency by the input termination.” a.输入噪声被定义成负载在温度为290K下产生的噪声。 b.输入噪声功率为资用功率,也就是该负载(termination)能产生的最大功率。 c.假定了被测件和负载阻抗互为共轭关系. 如果被测件是放大器,并且噪声源阻抗为50ohm,那么假定了 该放大器的输入阻抗为50ohm。 综合上述的结论,我们可以这样理解噪声系数的定义:当输入噪声功率为290K温度下的负载所产生的最大功率情况下,输入信噪比和输出信噪比的比值。 资用功率指的是信号源能输出的最大功率,也可以称为额定功率。 信号源输出框图 只有当源的内阻和负载相等(复数互为共轭),源输出最大功率. P available= [V S/(R S+ R L)]2 * R L当R S= R L时候P available= V S2/(4*R S) 由此可见,资用功率是源的本身参数,它只和内阻以及电动势有关,和负载没有关系。

噪声测试规范

噪声测试规范 文件编码:INVT-LAB-GF-16 噪声测试规范 拟制:韦启圣 _ 日期:2010-10-30 审核:董瑞勇 _ 日期:2010-12-02 批准:董瑞勇 _ 日期:2010-12-02

更改信息登记表 文件名称:噪声测试规范 文件编码:INVT-LAB-GF-16 评审会签区:

目录 1、目的 (4) 2、范围 (4) 3、定义 (4) 4、引用标准 (6) 5、测试设备 (6) 6、测试环境条件 (6) 7、噪声测试 (6) 7.1.被测设备的安装 (6) 7.2.传声器位置的选择 (7) 7.3.噪声测量 (11) 8、验收准则 (13) 附录A:噪声测试数据记录表 (14)

噪声测试规范 1、目的 本规范给出一种现场简易法测定电气设备的发射声压级。用于检验我司产品发射的噪声是否满足标准或设计的要求。使用本规范测试方法其结果的准确度等级为3级(简易级)。 2、范围 本规范规定的噪声测试方法,适用于深圳市英威腾电气股份有限公司开发生产的所有电气产品。 3、定义 本规范采用以下定义。其它声学术语、量和单位按GB/T 3947和GB/T 3102.7的规定。 3.1 发射 emission 由确定声源(被测机器)辐射出空气声。 3.2 发射声压(P) emission sound pressure 在一个反射平面上,按规定的安装和运行条件工作的声源附近指定位置的声压。它不包括背景噪声以及本测试方法所允许的反射面以外其他声反射的影响,单位Pa。 3.3 发射声压级(L )emission sound pressure level P 发射声压平方P2(t)与基准声压平方P02之比的以10为底的对数乘以10。采用GB/T 3785规定的时间计权和频率计权进行测量,单位dB。基准声压为20μPa。P2(t)表示声压有效值平方随时间变化。 3.4 脉冲噪声指数(脉冲性) impulsive noise index (impulsiveness) 该指标用以表征声源发射噪声的脉冲特性,单位dB。 3.5 一个反射面上方的自由场 free field over a reflecting plane 被测机器所处的无限大、坚硬平面上方半空间内,各向同性均匀媒质中的声场。 3.6 工作位置,操作者位置 work station, operator’s position 被测机器附近,为操作者指定的位置。 3.7 指定位置 specified position

环境噪声监测技术规范

环境噪声监测技术规范 环境噪声监测技术规范结构传播固定设备噪声 1适用范围 本标准规定了结构传播固定设备噪声监测测量计划制定、现场调查方法、监测点位设置、室 内低频噪声测量方法、监测数据处理与评价、资料整编和监测质量保证等的技术要求。 本标准适用于结构传播固定设备噪声引起的室内低频噪声污染监测。 2规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件的条款。凡不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。 GB3785声级计电、声性能及测量方法 GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准 GB22337社会生活环境噪声排放标准 GB/T3241倍频程和分数倍频程滤波器 GB/T15173声校准器 GB/T17181积分平均声级计 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1倍频带声压级soundpressurelevelinoctave 采用符合GB/T3241规定的倍频程滤波器所测量的频带声压级。本标准规定的噪声频谱分析 时使用的倍频带中心频率为31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz,其频率覆盖范围为22Hz~ 707Hz。 3.2低频噪声LowFrequencyNoise 不同的国家或地区对于低频噪声的频率范围的认定不尽相同,我国《工业企业厂界环境噪声 排放标准》(GB12348)和《社会生活噪声排放标准》(GB22337)规定固定设备结构传播的低 频噪声范围规定为31.5~500Hz。 3.3噪声评价数noiseratingnumber(NR) 是一种噪声评价方法,它通过一系列频谱曲线(NR噪声评价曲线)来反映不同声级和频率的 噪声对人造成的听力损失、语言干扰或烦恼的程度。曲线的NR值等于中心频率为1000赫的倍频 程声压级的分贝整数。为了弥补A声级在评价室内低频噪声污染方面的不足,本标准引入噪声评 2 价数NR。 4现场监测测量条件 4.1测量仪器 4.1.1声级计与滤波器

噪声测量三种方法

噪声系数测量的三种方法 本文介绍了测量噪声系数的三种方法:增益法、Y系数法和噪声系数测试仪法。这三种方法的比较以表格的形式给出。 前言 在无线通信系统中,噪声系数(NF)或者相对应的噪声因数(F)定义了噪声性能和对接收机灵敏度的贡献。本篇应用笔记详细阐述这个重要的参数及其不同的测量方法。 噪声指数和噪声系数 噪声系数有时也指噪声因数(F)。两者简单的关系为: NF = 10 * log10 (F) 定义 噪声系数(噪声因数)包含了射频系统噪声性能的重要信息,标准的定义为: 从这个定义可以推导出很多常用的噪声系数(噪声因数)公式。 下表为典型的射频系统噪声系数: *HG=高增益模式,LG=低增益模式

噪声系数的测量方法随应用的不同而不同。从上表可看出,一些应用具有高增益和低噪声系数(低噪声放大器(LNA)在高增益模式下),一些则具有低增益和高噪声系数(混频器和LNA在低增益模式下),一些则具有非常高的增益和宽范围的噪声系数(接收机系统)。因此测量方法必须仔细选择。本文中将讨论噪声系数测试仪法和其他两个方法:增益法和Y系数法。 使用噪声系数测试仪 噪声系数测试/分析仪在图1种给出。 图1. 噪声系数测试仪,如Agilent公司的N8973A噪声系数分析仪,产生28VDC脉冲信号驱动噪声源 (HP346A/B),该噪声源产生噪声驱动待测器件(DUT)。使用噪声系数分析仪测量待测器件的输出。由于分析仪已知噪声源的输入噪声和信噪比,DUT的噪声系数可以在内部计算和在屏幕上显示。对于某些应用(混频器和接收机),可能需要本振(LO)信号,如图1所示。当然,测量之前必须在噪声系数测试仪中设置某些参数,如频率范围、应用(放大器/混频器)等。 使用噪声系数测试仪是测量噪声系数的最直接方法。在大多数情况下也是最准确地。工程师可在特定的频率范围内测量噪声系数,分析仪能够同时显示增益和噪声系数帮助测量。分析仪具有频率限制。例如,Agilent N8973A可工作频率为10MHz至3GHz。当测量很高的噪声系数时,例如噪声系数超过10dB,测量结果非常不准确。这种方法需要非常昂贵的设备。 增益法 前面提到,除了直接使用噪声系数测试仪外还可以采用其他方法测量噪声系数。这些方法需要更多测量和计算,但是在某种条件下,这些方法更加方便和准确。其中一个常用的方法叫做“增益法”,它是基于前面给出的噪声因数的定义:

噪声系数测量

RF & Microwave e-Academy Program
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RFMW 202: Noise Figure Basics
Technical data is subject to change. Copyright@2004 Agilent Technologies Printed on Jan, 2004 5988-8495ENA
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RFMW 202: Noise Figure Basics
Welcome to RFMW 202, the module on the basics of noise figure. This module will take you about 60 minutes for you to complete. If you have not already done so, we recommend that you study the modules RFMW 101 and MEAS 102 before this one.
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Fundamental Noise Concepts
Fundamental noise concepts
How do we make measurements?
What DUTs can we measure?
What influences the measurement uncertainty?
In this module we will first look at the concepts of noise (why is it important), then on to how to make measurements and we will conclude with some detailed information on measurement uncertainty and tools. Let’s now go straight into concepts of noise.
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噪声系数的含义和测量方法

噪声系数的含义和测量方法 噪声系数的含义 噪声系数是用来描述一个系统中出现的过多的噪声量的品质因数。把噪声系数降低到最小的程度可以减小噪声对系统造成的影响。在日常生活中,我们可以看到噪声会降低电视画面的质量,也会使无线通信的话音质量 变差;在诸如雷达等的军用设备中,噪声会限制系统的有效作用范围;在数字通信系统中,噪声则会增加系统的误码率。电子设备的系统设计人员总是在尽最大努力使整个系统的信噪比(SNR)达到最优化的程度,为了达到这个目的,可以用把信号提高的办法,也可以用把噪声降低的办法。在像雷达这样的发射接受系统中,提高信噪比的一种方法是用更大的大功率放大器来提高发射信号的功率,或使用大口径天线。降低在发射机和接收机之间信号传输路径上对信号的衰耗也可以提高信噪比,但是信号在传输路径上的衰耗大都是由工作环境所决定的,系统设计人员控制不了这方面的因素。还可以通过降低由接收机产生的噪声—通常这都是由接收机前端的低噪声放大器(LNA)的质量决定的—来提高信噪比。与使用提高发射机功率的方法相比,降低接收机的噪声(以及让接受机的噪声系数的指标更好)的方法会更容易和便宜一些。 噪声系数的定义是很简单和直观的。一个电子系统的噪声因子(F)的定义是系统输入信号的信噪比除以系统输出信号的信噪比: F=(Si/Ni)/(So/No) Si=输入信号的功率 So=输出信号的功率 Ni=输入噪声功率 No=输出噪声功率 把噪声因子用分贝(dB)来表示就是噪声系数(NF),NF=10*log(F)。 这个对噪声系数的定义对任何电子网络都是正确的,包括那些可以把在一个频率上的输

入信号变换为另外一个频率的信号再输出的电子网络,例如上变频器或下变频器。 为了更好地理解噪声系数的定义,我们来看看放大器的例子。放大器的输出信号的功率等于放大器输入信号的功率乘以放大器的增益,如果这个放大器是一个很理想的器件的话,其输出端口上噪声信号的功率也应该等于输入端口上噪声信号的功率乘以放大器的增益,结果是在放大器的输入端口和输出端口上信号的信噪比是相同的。然而,实际情况是任何放大器输出信号的噪声功率都比输入信号的噪声功率乘以放大器的增益所得到的结果大,也就是说放大器输出端口上的信噪比要比输入端口上的信噪比小,即噪声因子F要大于1,或者说噪声系数NF要大于0dB。 在测量并比较噪声系数的测量结果时,非常重要的是要注意我们在测量的过程中是假定测量系统能够在被测器件(DUT)的输入端口和输出端口上提供非常完美的50Ω的负载条件。可是在实际测量中,这样完美的条件永远不会存在。稍后我们会讨论如果测量系统不是很完美的50Ω系统会对噪声系数的测量精度造成怎样的影响。同时,我们也会看到各种校准和测量方法是怎么克服因为不是很完美的50Ω的源匹配而造成的测量误差的。 图1器件对信号的处理过程 另一种用来表达由一个放大器或系统引入的附加噪声的术语是有效输入温度(Te)。为了理解这个参数,我们需要先看一下无源负载所产生的噪声的量的表达方式—kTB,其中k 是玻尔兹曼常数,T是以开尔文为单位的负载的温度,B是系统带宽。因为在某个给定的带宽内,器件产生的噪声和温度是成正比的,所以,一个器件所产生的噪声的量可以表示为带

RF噪声系数的计算方法

噪声系数的计算及测量方法 噪声系数(NF)是RF系统设计师常用的一个参数,它用于表征RF放大器、混频器等器件的噪声,并且被广泛用作无线电接收机设计的一个工具。许多优秀的通信和接收机设计教材都对噪声系数进行了详细的说明. 现在,RF应用中会用到许多宽带运算放大器和ADC,这些器件的噪声系数因而变得重要起来。讨论了确定运算放大器噪声系数的适用方法。我们不仅必须知道运算放大器的电压和电流噪声,而且应当知道确切的电路条件:闭环增益、增益设置电阻值、源电阻、带宽等。计算ADC的噪声系数则更具挑战性,大家很快就会明白此言不虚。 公式表示为:噪声系数NF=输入端信噪比/输出端信噪比,单位常用“dB”。 该系数并不是越大越好,它的值越大,说明在传输过程中掺入的噪声也就越大,反应了器件或者信道特性的不理想。 在放大器的噪声系数比较低的情况下,通常放大器的噪声系数用噪声温度(T)来表示。 噪声系数与噪声温度的关系为:T=(NF-1)T0 或NF=T/T0+1 其中:T0-绝对温度(290K) 噪声系数计算方法 研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。因此,离开信号谈噪声是无意义的。 从噪声对信号影响的效果看,不在于噪声电平绝对值的大小,而在于信号功率与噪声功率的相对值,即信噪比,记为S/N(信号功率与噪声功率比)。即便噪声电平绝对值很高,但只要信噪比达到一定要求,噪声影响就可以忽略。否则即便噪声绝对电平低,由于信号电平更低,即信噪比低于1,则信号仍然会淹没在噪声中而无法辨别。因此信噪比是描述信号抗噪声质量的一个物理量。 1 噪声系数的定义 要描述放大系统的固有噪声的大小,就要用噪声系数,其定义为

噪声系数的原理和测试方法

噪声系数测试方法 针对手机等接收机整机噪声系数测试问题,该文章提出两种简单实用的方法,并分别讨论其优缺点,一种方法是用单独频谱仪进行测试,精度较低;另一种方法是借助噪声测试仪的噪声源来测试,利用冷热负载测试噪声系数的原理,能够得到比较精确的测量结果。 图1是MAXIM公司TD-SCDMA手机射频单元参考设计的接收电路,该通道电压增益大于100dB,与基带单元接口为模拟I/Q信号,我们需要测量该通道的噪声系数。采用现有的噪声测试仪表是HP8970B,该仪表所能测量的最低频率为10MHz,而TD-SCDMA基带I/Q信号最高有用频率成份为640KHz,显然该仪表不能满足我们的测量需求。下面我们将介绍两种测试方案,并讨论其测试精度,最后给出实际测试数据以做对比。 图1:MAXIM公司TD-SCDMA手机射频接收电路。 利用频谱仪直接测试 利用频谱仪直接测量噪声系数的仪器连接如图2所示,其中点频信号源用于整个通道增益的校准,衰减器有两个作用,一是起到改善前端匹配的作用;二是做通道增益校准使用,因接收机增益往往很高,大于 100dB,而一些信号源不能输出非常弱的信号,配合该衰减器即能完成该功能。 测量步骤一:先利用信号源产生一个点频信号(一般我们感兴趣的是接收机小信号时的噪声系数,故此时点频信号电平应接近灵敏度电平),频点与本振信号错开一点,这样在基带I/Q端口可以得到一个点频信号,调节接收机通道增益使I/Q端点频信号幅度适中,测量接收机输入与输出端的点频信号大小可以求得这时的通道增益,记为G。

测量步骤二:接步骤一,关闭信号源,保持接收机所有设置不变,用频谱仪测量I/Q端口在刚才点频频点处的噪声功率谱密度,I端口记为Pncdensity(dBm/Hz), Q端口记为Pnsdensity(dBm/Hz),则接收通道噪声系数有下式给出: 上式中kb表示波尔兹曼常数,F是噪声系数真值,我们用NF表示噪声系数的对数值,NF=10lg(F), G表示整个通道增益,T1为当前热力学温度,T0等于290K。假定T1=T0,容易求得NF的显式表达式如下: 或者: 关于方程2与方程3的正确性,我们可以做如下简单推导。先考虑点频情况,设接收机输入端点频信号为: 接收机I/Q端口点频信号分别为:

GB1496—79机动车辆噪声测量方法

中华人民共和国国家标准 GB 1496—79 机动车辆噪声测量方法 本标准适用于各类型汽车、摩托车、轮式拖拉机等机动车辆的车外、车 内噪声的测量。 一、测量仪器 1.使用精密声级计或普通声级计和发动机转速表。 2.声级计误差应不超过±2dB(A)。 3.在测量前后,仪器应按规定进行校准。 二、车外噪声测量 (一)测量条件 4.测量场地应平坦而空旷,在测试中心以25m为半径的范围内,不应有大的反射物,如建筑物、围墙等。 5.测试场地跑道应有20m以上的平直、干燥的沥青路面或混凝土路面。路面坡度不超过0.5%。 6.本底噪声(包括风噪声)应比所测车辆噪声至少低10 dB(A)。并保 证测量不被偶然的其他声源所干扰。 注:本底噪声系指测量对象噪声不存在时,周围环境的噪声。 7.为避免风噪声干扰,可采用防风罩,但应注意防风罩对声级计灵敏度的影响。 8.声级计附近除测量者外,不应有其他人员,如不可缺少时,则必须在测量者背后。 9.被测车辆不载重。测量时发动机应处于正常使用温度,车辆带有其他辅助设备亦是噪声源,测量时是否开动,应按正常使用情况而定。

(二)测量场地及测点位置 10.测量场地示意图见图1。 11.测试话筒位于20m跑道中心点0两侧,各距中线7.5m,距地面高度1.2m,用三角架固定,话筒平行于路面,其轴线垂直于车辆行驶方向。 (三)加速行驶车外噪声测量方法 12.车辆须按下列规定条件稳定地到达始端线: 行驶档位:前进档位为4档以上的车辆用第3档,前进档位为4档或4档以下的用第2档。 发动机转速为发动机标定转速的四分之三。如果此时车速超过了50km/h,那 么车辆应以50km/h的车速稳定地到达始端线。 拖拉机以最高档位、最高车速的四分之三稳定地到达始端线。 对于自动换档车辆,使用在试验区间加速最快的档位; 辅助变速装置不应使用。 在无转速表时,可以控制车速进入测量区:以所定档位相当于四分之三标定 转速的车速稳定地到达始端线。 13.从车辆前端到达始端线开始,立即将油门踏板踏到底或节流阀全开,直 线加速行驶,当车辆后端到达终端线时,立即停止加速。车辆后端不包括拖车以

噪声系数测量方法

噪声系数测量的三种方法 摘要:本文介绍了测量噪声系数的三种方法:增益法、Y系数法和噪声系数测试仪法。这三种方法的比较以表格的形式给出。 前言 在无线通信系统中,噪声系数(NF)或者相对应的噪声因数(F)定义了噪声性能和对接收机灵敏度的贡献。本篇应用笔记详细阐述这个重要的参数及其不同的测量方法。 噪声指数和噪声系数 噪声系数(NF)有时也指噪声因数(F)。两者简单的关系为: NF = 10 * log10 (F) 定义 噪声系数(噪声因数)包含了射频系统噪声性能的重要信息,标准的定义为: 式1 从这个定义可以推导出很多常用的噪声系数(噪声因数)公式。 下表为典型的射频系统噪声系数:

* HG = 高增益模式,LG = 低增益模式 噪声系数的测量方法随应用的不同而不同。从上表可看出,一些应用具有高增益和低噪声系数(低噪声放大器(LNA)在高增益模式下),一些则具有低增益和高噪声系数(混频器和LNA 在低增益模式下),一些则具有非常高的增益和宽围的噪声系数(接收机系统)。因此测量方法必须仔细选择。本文中将讨论噪声系数测试仪法和其他两个方法:增益法和Y系数法。 使用噪声系数测试仪 噪声系数测试/分析仪在图1种给出。

图1. 噪声系数测试仪,如Agilent的N8973A噪声系数分析仪,产生28VDC脉冲信号驱动噪声源(HP346A/B),该噪声源产生噪声驱动待测器件(DUT)。使用噪声系数分析仪测量待测器件的输出。由于分析仪已知噪声源的输入噪声和信噪比,DUT的噪声系数可以在部计算和在屏幕上显示。对于某些应用(混频器和接收机),可能需要本振(LO)信号,如图1所示。当然,测量之前必须在噪声系数测试仪中设置某些参数,如频率围、应用(放大器/混频器)等。 使用噪声系数测试仪是测量噪声系数的最直接方法。在大多数情况下也是最准确地。工程师可在特定的频率围测量噪声系数,分析仪能够同时显示增益和噪声系数帮助测量。分析仪具有频率限制。例如,Agilent N8973A可工作频率为10MHz至3GHz。当测量很高的噪声系数时,例如噪声系数超过10dB,测量结果非常不准确。这种方法需要非常昂贵的设备。

噪声监测方法

噪声监测方法 环境噪声监测的目的和意义:及时、准确地掌握城市噪声现状,分析其变化趋势和规律;了解各类噪声源的污染程度和范围,为城市噪声管理、治理和科学研究提供系统的监测资料。 一、城市环境噪声测量方法 城市环境噪声监测包括:城市区域环境噪声监测、城市交通噪声监测、城市环境噪声长期监测和城市环境中扰民噪声源的调查测试等。 基本测量仪器为精密声级计或普通声级计。仪器使用前应按规定进行校准,检查电池电压,测量后要求复校一次,前后灵敏度不大于2dB,如有条件,可使用录音机、记录器等。 (一)城市区域环境噪声监测 布点:将要普查测量的城市分成等距离网格(例如500m×500m),测量点设在每个网格中心,若中心点的位置不宜测量(如房顶、污沟、禁区等),可移到旁边能够测量的位置。网格数不应少于100个。 测量:测量时一般应选在无雨、无雪时(特殊情况除外),声级计应加风罩以避免风噪声干扰,同时也可保持传声器清洁。四级以上大风应停止测量。 声级计可以手持或固定在三角架上。传声器离地面高1.2米。放在车内的,要求传声器伸出车外一定距离,尽量避免车体反射的影响,与地面距离仍保持1.2米左右。如固定在车顶上要加以注明,手持声级计应使人体与传声器距离0.5米以上。 测量的量是一定时间间隔(通常为5秒)的A声级瞬时值,动态特性选择慢响应。 测量时间:分为白天(6:00-22:00)和夜间(22:00-6:00)两部分。白天测量一般选在8:00-12:00时或14:00-18:00时,夜间一般选在22:00-5:00时,随地区和季节不同,上述时间可稍作更改。 测点选择:测点选在受影响者的居住或工作建筑物外1米,传声器高于地面1.2m以上的噪声影响敏感处。传声器对准声源方向,附近应没有别的障碍物或反射体,无法避免时应背向反射体,应避免围观人群的干扰。测点附近有什么固定声源或交通噪声干扰时,应加以说明。

噪声测量方法

监测方法 按GB 12349执行。 工业企业厂界噪声标准测量方法 GB 12349-90 Method of measuring noise at boundary of industrial enterprises 本标准为执行GB 12348《工业企业厂界噪声标准》而制订。 本标准适用于工厂及有可能造成噪声污染的企事业单位的边界噪声的测量。 1 名词术语 1.1 A声级用A计权网络测得的声级,用LA表示,单位dB(A)。 1.2 等效声级 在某规定时间内A声级的能量平均值,又称等效连续A声级,用Leq表示,单位为dB(A)。 按此定义此量为: Leq=10Lg() 式中:LA-t时刻的瞬时A声级。 T-规定的测量时间。 当测量是采样测量,且采样的时间间隔一定时,式(1)可表示为: Leq=10Lg() 式中:Li-第i次采样测得的A声级; n-采样总数。 1.3 稳态噪声,非稳态噪声在测量时间内,声级起伏不大于3dB(A)的噪声视为稳态噪声,否则称为非稳态噪声。 1.4 周期性噪声 在测量时间内,声级变化具有明显的周期性的噪声。 1.5 背景噪声 厂界外噪声源产生的噪声。 2 测量条件 2.1 测量仪器 测量仪器精度为Ⅱ级以上的声级计或环境噪声自动监测仪,其性能符合GB 3875《声级计电声性能及测量方法》之规定,应定期校验。并在测量前后进行校准,灵敏度相差不得大于0.5dBA,否则测量无效。测量时传声器加风罩。 2.2 气象条件测量应在无雨、无雪的气候中进行,风力为5.5m/s以上时停止测量。

2.3 测量时间 测量应在被测企事业单位的正常工作时间内进行。分为昼、夜间两部分,时段的划分可由当地人民政府按当地习惯和季节划定。 2.4 采样方式 2.4.1 用声级计采样时,仪器动态特性为“慢”响应,采样时间间隔为5s。 2.4.2 用环境噪声自动监测仪采样时,仪器动态特性为“快”响应,采样时间间隔不大于1s。2.5 测量值2.5.1 稳态噪声测量1min的等效声级。 2.5.2 周期性噪声测量一个周期的等效声级。 2.5.3 非周期性非稳态噪声测量整个正常工作时间的等效声级。 2.6 测点位置的选择 2.6.1 测点(即传声器位置。下同)应选在法定厂界外1m,高度1.2m以上的噪声敏感处。如厂界有围墙,测点应高于围墙。 2.6.2 若厂界与居民住宅相连,厂界噪声无法测量时,测点应选在居室中央,室内限值应比相应标准值低10dB(A)。 3 测量记录及数据处理 3.1 测量记录围绕厂界布点。布点数目及间距视实际情况而定。在每一测点测量,计算正常工作时间内的等效声级,填入工业企业厂界噪声测量记录表(见附表)。 3.2 背景值修正 背景噪声的声级值应比待测噪声的声级值低10dB(A)以上,若测量值与背景值差值小于10dB(A),按下表进行修正。 附录A工业企业厂界噪声测量记录表(补充件)

噪声系数的计算及测量方法

噪声系数的计算及测量方法(一) 时间:2012-10-25 14:32:49 来源:作者: 噪声系数(NF)是RF系统设计师常用的一个参数,它用于表征RF放大器、混频器等器件的噪声,并且被广泛用作无线电接收机设计的一个工具。许多优秀的通信和接收机设计教材都对噪声系数进行了详细的说明. 现在,RF应用中会用到许多宽带运算放大器和ADC,这些器件的噪声系数因而变得重要起来。讨论了确定运算放大器噪声系数的适用方法。我们不仅必须知道运算放大器的电压和电流噪声,而且应当知道确切的电路条件:闭环增益、增益设置电阻值、源电阻、带宽等。计算ADC的噪声系数则更具挑战性,大家很快就会明白此言不虚。 公式表示为:噪声系数NF=输入端信噪比/输出端信噪比,单位常用“dB”。 该系数并不是越大越好,它的值越大,说明在传输过程中掺入的噪声也就越大,反应了器件或者信道特性的不理想。 在放大器的噪声系数比较低的情况下,通常放大器的噪声系数用噪声温度(T)来表示。 噪声系数与噪声温度的关系为:T=(NF-1)T0 或NF=T/T0+1 其中:T0-绝对温度(290K) 噪声系数计算方法 研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。因此,离开信号谈噪声是无意义的。 从噪声对信号影响的效果看,不在于噪声电平绝对值的大小,而在于信号功率与噪声功率的相对值,即信噪比,记为S/N(信号功率与噪声功率比)。即便噪声电平绝对值很高,但只要信噪比达到一定要求,噪声影响就可以忽略。否则即便噪声绝对电平低,由于信号电平更低,即信噪比低于1,则信号仍然会淹没在噪声中而无法辨别。因此信噪比是描述信号抗噪声质量的一个物理量。 1 噪声系数的定义 要描述放大系统的固有噪声的大小,就要用噪声系数,其定义为 设Pi为信号源的输入信号功率,Pni为信号源内阻RS产生的噪声功率,Po和Pno 分别为信号和信号源内阻在负载上所产生的输出功率和输出噪声功率,Pna表示线性电路内部附加噪声功率在输出端的输出。

噪声系数测试

噪声系数测试 1 增益法 前面提到,除了直接使用噪声系数测试仪外还可以采用其他方法测量噪声系数。这些方法需要更多测量和计算,但是在某种条件下,这些方法更加方便和准确。其中一个常用的方法叫做“增益法”,它是基于前面给出的噪声因数的定义: 在这个定义中,噪声由两个因素产生。一个是到达射频系统输入的干扰,与需要的有用信号不同。第二个是由于射频系统载波的随机扰动(LNA ,混频器和接收机等)。第二种情况是布朗运动的结果,应用于任何电子器件中的热平衡,器件的可利用的噪声功率为: P NA = kTΔF, 这里的k = 波尔兹曼常量(1.38 * 10-23焦耳/ΔK), T = 温度,单位为开尔文 ΔF = 噪声带宽(Hz) 在室温(290ΔK)时,噪声功率谱密度P NAD = -174dBm/Hz 。 因而我们有以下的公式: NF = P NOUT - (-174dBm/Hz + 10 * log 10(BW) + 增益) //20*log10(BW) 在公式中,P NOUT 是已测的总共输出噪声功率,-174dBm/Hz 是290°K 时环境噪声的功率谱密度。BW 是感兴趣的频率带宽。增益是系统的增益。NF 是DUT 的噪声系数。公式中的每个变量均为对数。为简化公式,我们可以直接测量输出噪声功率谱密度(dBm/Hz),这时公式变为: NF = P NOUTD + 174dBm/Hz - 增益 为了使用增益法测量噪声系数,DUT 的增益需要预先确定的。DUT 的输入需要端接特性阻抗(射频应用为50Ω,视频/电缆应用为75Ω)。输出噪声功率谱密度可使用频谱分析仪测量。 增益法测量的装置见图2。

声学环境噪声测量方法

声学环境噪声测量方法 Acoustics一Measurement method of environmental noise GB/T 3222-94 代替GB 3222-82 本标准参照采用国际标准ISO 1996/1《声学环境噪声的描述和测量第1部分:基本量与测量方法》;ISO 1996/2《声学环境噪声的描述和测量第2部分:与土地使用有关的数据采集》。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了环境噪声测量与评价方法。 本标准适用于城市区域(含县、建制镇)环境噪声、道路交通噪声的测量。 2 引用标准 GB 3947 声学名词术语 GB 3785 声级计的电、声性能及测试方法 SJ/Z 9151 积分平均声级计 JJG 176 声校准器检定规程 JJG 669 积分声级计检定规程 JJG 778 噪声统计分析仪检定规程 3 术语 3.1 A[计权]声级 用A计权网络测得的声级,用LpA表示,单位dB。 注:通常简单地用LA表示。 3.2 累积百分声级 在规定测量时间T内,有N%时间的声级超过某一LpA值,这个LpA值叫做累积百分声级,用LN,T表示,单位dB。例如L95,1h表示1小时内,有95%的时间超过的A声级。 累积百分声级用来表示随时间起伏无规噪声的声级分布特性。 注:通常简单地用LN表示,如L95。 3.3 等效「连续]A声级 等效[连续]A声级是在某规定时间内A声级的能量平均值,用LAeq,T表示,单位dB。按此定义此量为: (1) 式中:LpA(t)棗某时刻t的瞬时A声级,dB; T -规定的测量时间,s。 当规定的时间T内,要分时间段测量时,如T=T1+T2+…………+Tm,则T时间内的等效A声级,计算式为: (2) 式中:LAeq,Ti棗第i段时间测得的等效A声级; Ti-第i段时间,s。 由于环境噪声标准中都用A声级,故如不加说明,则等效声级就是等效[连续]A声级、并常简单地用符号Leq表示。 3.4 昼夜等效声级 在昼间和夜间的规定时间内测得的等效A声级分别称为昼间等效声级Ld或夜间等效声级Ln,。昼夜等效声级为昼间和夜间等效声级的能量平均值,用Ldn表示,单位dB。

噪声系数的测量方法研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/372007601.html, 噪声系数的测量方法研究 作者:伍爽刘宇红 来源:《电脑知识与技术》2013年第31期 摘要:该文介绍了三种测量噪声系数的方法:增益法,Y因子法和冷源法。重点介绍了当我们做精确测量时Y因子法的不足和冷源法的突破以及给出了这两种方法的实际测试例子。 关键词:噪声系数测试;增益法;Y因子法;冷源法 中图分类号:TP301 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)31-7125-05 1 概述 随着雷达、卫星通信及无线通信技术的快速发展,器件的噪声对接收通道的影响越来越倍受产品研发人员的关注。任何有源器件都会引入额外的噪声,从而降低系统的性能。我们非常希望能降低和衡量噪声,而噪声系数是最常用的衡量系统噪声的值。因此精确的测试噪声系数非常重要。 2 噪声系数的测量方法 2.1.2 增益法局限 增益法是使用较广,相对成本较低的方法。使用信号源与频谱分析仪即可测量。测量的最大的局限性来自频谱分析仪的噪声基底。因为低增益、小噪声系数的被测件,其输出端的Pout(dBm/Hz)会很小,低于通常的频谱分析仪的噪底-145dBm/Hz,信号会淹没在噪声中,导致无法测量。基本上要使用增益法准确测量噪声系数,就要满足待测系统的输出噪声密度要比频谱仪的底噪高20dB以上。增益法只用于高增益,大噪声系数的测试。 同时频谱分析仪测试增益,真值和测试值也有一定的误差。这是因为热噪声功率[F=KTB]中,实际的等效噪声带宽和频谱仪测试时使用的信号带宽是有偏差的。有些频谱仪给出的修正,而有些频谱仪没有。如HP公司的频谱仪使用频谱仪的分辨带宽乘上1.2来计算,除此之外还要加上2.5dB修正。 2.1.3 增益法可行性分析 2.2 Y因子法 2.2.1 Y因子法概念

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