ГОСТ Р МЭК 62127-2—2009
7.3Измерение электрического напряжения на выходе гидрофона
7.3.1 Общие положения
Напряжение холостого хода гидрофона следует определять на конце его кабеля.
При непрерывно-волновом сигнале измерения могут быть проведены с помощью вольтметра с
высоким входным импедансом. Однако для измерения тональных импульсов наиболее удобна оциф
ровка волновой формы выходного напряжения гидрофона с помощью, например, цифрового осцил
лографа или аналого-цифрового преобразователя с компьютером. При использовании усилителя,
аттенюатора или фильтра в комбинации с вольтметром или цифровым преобразователем, вместе
составляющих измерительный канал, все эти элементы тоже необходимо калибровать.
П р и м е ч а н и е — Методика калибровки с использованием непрерывно-волновых сигналов изложена в
приложении Н. Общие представления об измерении сигналов с амплитудной модуляцией даны в приложении G.
7.3.2 Электрическая нагрузка в виде измерительного прибора
При измерениях гидрофон должен быть подсоединен к измерительному прибору с высоким
входным импедансом (усилителю, вольтметру, осциллографу или цифровому преобразователю).
Если выходной импеданс гидрофона также высок (например, для небольшого пьезоэлектрического
гидрофона с низкой емкостью), то в качестве его электрической нагрузки следует рассматривать сам
измерительный прибор. В таких случаях для получения напряжения холостого хода следует вводить
поправку на этуэлектрическую нагрузку. Такая поправка можетбыть рассчитана пометодике, изложен
ной в приложении С. Если при калибровке конкретного гидрофона всегда используется одна и та же
электрическая нагрузка, тогда поправку удобнее ввести не в каждое значение выходного напряжения
гидрофона, а в значение его чувствительности.
П р и м е ч а н и я
1 Если гидрофон используют в последовательной комбинации таких электронных приборов, как усили
тель. осциллограф и т. д.. то на частотную характеристику системы в целом будут, конечно, влиять и частотные
характеристики каждого компонента.
2 Следует обратить внимание на согласование выходного импеданса гидрофона (с предусилителем) и
входного импеданса подсоединенного к нему измерительного прибора.
7.3.3 Электрическая нагрузка в виде удлинительного кабеля
Если к гидрофону подсоединен удлинительный кабель, то он будет являться электрической
нагрузкой гидрофона идля получения значения чувствительности холостого хода необходимо ввести
соответствующую поправку. Если кабельи гидрофон представить в виде электрических емкостей (это
корректно для кабелей вообще и для гидрофонов на частотах ниже резонанса их активного элемен та),
то поправку можно определить по значениям емкостей кабеля и гидрофона. Если выходной импе данс
гидрофона не является чисто емкостным (например, на частотах, близких к резонансу), то для
вычисления поправки следует использовать комплексное значение импеданса гидрофона. Оба вари
анта введения поправки рассмотрены в приложении С. Если при калибровке какого-либо конкретного
гидрофона всегда используют один и тот же удлинительный кабель, то поправку удобнее вводить в
значения чувствительности гидрофона, а не в каждое значение напряжения на его выходе.
П р и м е ч а н и е — Для уменьшения влияния электрической нагрузки некоторые гидрофоны имеют встро
енный в их корпус предварительный усилитель, расположенный как можно ближе к гидрофону (см. 7.3.6). Это осо
бенно актуально на высоких частотах для уменьшения влияния резонансов в кабеле.
7.3.4 Шум
Уровень электрических шумов может понизить точность электрических измерений. Отношение
сигнал/шум должно бытьтаким, чтобы проводить измерения безсущественных потерьточности. Пред
почтительно. чтобы амплитуда измеряемогосигнала была не менее чем на 20дБ выше уровня шумов.
П р и м е ч а н и я
1 Уровень широкополосного интерференционного шума можно снизить с помощью полосового фильтра с
полосой пропускания, достаточно широкой, чтобы пропустить полезный сигнал без искажений.
2 При наличии электрических шумов отношение сигнал/шум можно повысить усреднением повторяющихся
сигналов. При наличии случайных шумов усреднение сигналов Nav повысит отношение сигнап/шум с коэффици
ентом. равным квадратному корню из Nav.
7.3.5 Перекрестные помехи (радиочастотная наводка) и акустическая интерференция
При наличии интерференции и перекрестных помех усреднение сигнала и узкополосная
фильтрация в общем случае не приводят к увеличению отношения сигнал/шум. В этом случае реко
мендуется определить причину возникновения этихэффектов и предпринять меры по их минимизации.
12