專利名稱：多通道揚聲器壽命及音圈溫度監測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試揚聲器產品連續工作壽命的儀器，尤其指在測試過程中用于連續記錄測試時間與被測揚聲器音圈溫度的裝置。
背景技術：
揚聲器制造技術領域的專業人員都知道，成品揚聲器在出廠前，都要求按照國家標準或行業標準對其各項技術指標予以測試。關于揚聲器的工作壽命，根據《揚聲器主要性能測試方法(GB/T9396-1996)》的記載“揚聲器應在每個規定的氣候條件下，要求其能隨額定電壓連續工作100h。一般在產品設計定型與生產定型時，應按上述測量方法的要求進行100h的試驗，而在正常大量生產過程中可用1.2倍(或1.5倍)噪聲功率試驗48h(24h)來代替......”即要求揚聲器在額定的輸出功率下連續滿負荷工作規定的時間，不發生因升溫發熱或者機械的永久損壞，才能算合格出廠。傳統的揚聲器產品結構大多如圖1所示，主要包括磁鐵、音圈、定心支片、振膜及盆架等零部件，圖中所示A部的音圈由漆包線繞成，置于兩磁極之間。揚聲器工作時，音圈只能在一個不大于1.5mm的磁極間隙中往復運動。然而，現有技術領域的測試儀只能記錄揚聲器連續工作的時間以及損壞的時間，而無法應用溫度計或者熱電偶等常規的測溫方法直接測得音圈的溫度，故不能隨時掌握揚聲器音圈的升溫情況，不利于發現造成揚聲器壽命短促，燒壞的根本原因。為此，人們期盼發明一種既能自動記錄揚聲器連續工作的時間以及損壞的時間，又能采用間接方式測得揚聲器音圈溫度的監測儀問世，向測試人員提供一幅揚聲器音圈的“溫度——時間”曲線圖，以及時發現音圈溫度升溫過快、過高的不合格產品，進一步提高揚聲器成品的質量，延長揚聲器的壽命，滿足標準化、規模化和自動化生產的要求。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是克服現有揚聲器壽命測試技術中無法測得音圈溫度的缺陷和不足，向社會提供一種能自動記錄揚聲器連續工作的時間，并采用間接方式測得音圈溫度的監測儀，從而在測試揚聲器工作壽命的同時，為測試人員提供一幅音圈溫度隨時間變化的曲線圖，以及時發現音圈溫度升溫過快、過高的不合格產品，進一步提高揚聲器成品的質量，延長揚聲器的壽命，滿足標準化、規模化和自動化生產的要求。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是多通道揚聲器壽命及音圈溫度監測儀包括噪聲音頻信號源、音頻功率放大器、被測揚聲器和計算機。所述噪聲音頻信號源由計算機內部所存的程序產生，并通過設于計算機內部的多功能卡輸出到被測揚聲器使其滿負荷工作。所述被測揚聲器串聯一標準電阻Rref，在所述被測揚聲器的輸入與輸出兩端分別連接所述計算機內部的電壓數據采集卡，實時測得輸入總電壓VS和標準電阻兩端的電壓VR；計算機內部貯存按公式R=VSRrefVR-Rref]]>和Tt=(Rt-R0)R0A+T0]]>編寫的程序，間接推算出揚聲器音圈溫度Tt并實時顯示于計算機的顯示屏，形成溫度——時間曲線圖。
所述計算機內部設有用于產生所述噪聲音頻信號的程序和多功能卡，所述多功能卡輸出端與所述音頻功率放大器輸入端相連接。
本實用新型多通道揚聲器壽命及音圈溫度監測儀產品，通過與被測揚聲器串聯一標準電阻的方式，實時測出被測揚聲器和標準電阻兩端的電壓，經電工公式計算得出被測揚聲器工作時音圈的電阻值，再根據銅的電阻與溫度之間線性關系公式，推算出音圈的實時溫度，顯示于計算機顯示屏，形成音圈的“溫度——時間”曲線圖。通過計算機內部的程序設置，本產品可實現自動將音圈溫度升溫過快、過高的不合格產品鑒別出來；對于連續工作一段時間后音圈出現脫膠、漆包線脫漆等音囤損壞的產品，將自動切斷其輸入信號，記錄下它已連續工作時間、音圈損壞時溫度等數據；對于合格產品達到規定的測試時間后，自動停止測試，并將測試所得“溫度——時間”曲線圖存檔保存，或打印輸出，以完善質量跟蹤制度，提高揚聲器成品的質量，滿足標準化、規模化和自動化生產的要求。本產品具有構思新穎、結構簡單、自動化程度高和操作方便的優點，可廣泛適用于揚聲器產品的制造技術領域。
圖1是揚聲器產品結構示意圖。
圖2是揚聲器音圈溫度間接測定單元的電路圖。
圖3是被測揚聲器工作時音圈的“溫度——時間”曲線圖。
圖4是本實用新型產品結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，揚聲器產品的音圈A由漆包線(大多為銅絲)繞制而成，根據電工學的理論，當銅線的溫度變化范圍不太大時，銅的電阻與溫度存在有如下的線性關系Rt＝R0[1+A(Tt-T0)]式中Rt為銅線(音圈)升溫至Tt的電阻值，R0為銅線(音圈)在測試環境溫度T0的電阻值，A為銅的溫度系數，根據電工學記載約為4.25×10-3～4.28×10-3/℃因此，只要測得測試開始時的環境溫度T0和音圈的電阻R0，以及揚聲器連續工作后，音圈升溫至Tt時的電阻Rt，就可以推算出音囤的溫度Tt。
如圖2所示，揚聲器音圈溫度間接測定單元包括噪聲音頻信號源1、音頻功率放大器2和被測揚聲器3。噪聲音頻信號源1產生的噪聲音頻信號經音頻功率放大器2放大，使被測揚聲器3滿負荷工作，所述被測揚聲器3串聯一標準電阻4，其阻值已知且溫度系數極小，因此在溫度變化時其阻值基本不變。在所述被測揚聲器3的輸入與輸出兩端分別設電壓測量點，實時測得總電壓VS和標準電阻4的電壓VR。由于通過被測揚聲器3和標準電阻4的電流相等，故被測揚聲器3的電流為i=VRRref]]>式中VR為標準電阻的電壓，Rref為標準電阻的阻值；根據電工學理論，被測揚聲器音圈的電阻為R=VS-VRi]]>式中VS為被測揚聲器和標準電阻兩端的總電壓，VR為標準電阻兩端的電壓由上述電流和電阻計算公式，可以推導出揚聲器音圈的電阻為R=VSRrefVR-Rref]]>接上段所述，當電路導通測量開始時，先由計算機內部按上述揚聲器音圈電阻的計算公式而預先編制的程序，計算出音圈的初始R0阻值，由溫度計測得環境溫度T0。隨后在揚聲器連接滿負荷工作過程中，不斷采集對應的電壓VS和VR，計算出音圈升溫后的阻值Rt，再由計算機按照銅電阻與溫度之間線性關系而推導的如下公式，編程計算出音圈的溫度TtTt=(Rt-R0)R0A+T0]]>隨著揚聲器測試時間的延續，由計算機程序不斷地采集電壓VS和VR數據，計算出音圈溫度Tt，最終在計算機顯示屏形成如圖3所示的音圈“溫度—時間”曲線圖。檢測人員可以預先編制相應的監測程序，自動將音圈溫度升溫過快或者過高的不合格產品鑒別出來；對于合格產品待達到規定的測試時間后，自動停止測試，并將測試所得“溫度——時間”曲線圖存檔保存，或打印輸出。如被測揚聲器在未達到額定時間而已經燒壞，檢測人員可從曲線圖中清晰地讀出其連續工作的時間和燒壞階段的音圈溫度，有利于發現存在的問題，有效避免類似產品缺陷的重現。
以上所述為一個揚聲器音圈溫度間接測定單元的實施例。在實際工作中，為了滿足多批量、多規格揚聲器成品測試的需要，本實用新型產品多采用如圖4所示結構，即采用由設于計算機7內部的程序產生噪聲音頻信號，經設于計算機7的多功能卡5輸出噪聲音頻信號至音頻功率放大器2；同時，設于計算機7內部的多通道電壓數據采集卡6實時測得各路總電壓VS和標準電阻4上的電壓VR。由于每一路音頻信號對應一個揚聲器產品，而每個揚聲器需測量VS和VR兩個電壓值，故電壓數據采集卡的通道應為信號源卡的2倍。本儀器多功能卡5選用八通道產品，電壓數據采集卡6配套選用十六通道，計算機顯示屏可分別顯示八個測試產品的“溫度——時間”曲線圖，從而能同時讓多個不同規格的揚聲器工作在不同的通道，每個通道可獨立控制其工作狀態和輸出功率。如多功能卡5選用十六通道產品，則電壓數據采集卡6配套選用三十二通道。本產品通過計算機程序設置，由電壓數據采集卡6自動循環檢測各通道揚聲器工作電壓，自動計算并記錄每個揚聲器的工作時間和音圈溫度，以圖3所示曲線形式顯示在屏幕上。如果某個揚聲器由于音圈溫度過高而燒壞，計算機程序將自動切斷該路信號源，自動記下它停止工作的時間和連續工作的時間。對于合格產品達到規定的測試時間后，自動停止測試，并將測試所得“溫度——時間”曲線圖存檔保存，或打印輸出，以完善質量跟蹤制度，提高揚聲器成品的質量，滿足標準化、規模化和自動化生產的要求。
權利要求1.一種多通道揚聲器壽命及音圈溫度監測儀，包括噪聲音頻信號源、音頻功率放大器、被測揚聲器和計算機，所述噪聲音頻信號經所述音頻功率放大器放大，輸入所述被測揚聲器使其滿負荷工作，其特征在于所述被測揚聲器串聯一標準電阻Rref，在所述被測揚聲器的輸入與輸出兩端分別連接所述計算機內部的電壓數據采集卡，實時測得輸入總電壓VS和所述標準電阻Rref上的電壓VR；所述計算機內部貯存按公式R=VSRrefVR-Rref]]>和Tt=(Rt-R0)R0A+T0]]>編寫的程序，間接推算出揚聲器音圈溫度Tt并實時顯示于計算機的顯示屏，形成溫度——時間曲線圖。
2.如權利要求1所述的多通道揚聲器壽命及音圈溫度監測儀，其特征在于所述計算機內部設有用于產生所述噪聲音頻信號的程序和多功能卡，所述多功能卡輸出端與所述音頻功率放大器輸入端相連接。
3.如權利要求2所述的多通道揚聲器壽命及音圈溫度監測儀，其特征在于所述多功能卡選用八通道產品，電壓數據采集卡配套選用十六通道產品。
4.如權利要求2所述的多通道揚聲器壽命及音圈溫度監測儀，其特征在于所述多功能卡選用十六通道產品，電壓數據采集卡配套選用三十二通道產品。
專利摘要本實用新型公開了一種測試揚聲器壽命及音圈溫度的產品，包括噪聲音頻信號源、音頻功率放大器、被測揚聲器和計算機。噪聲音頻信號經音頻功率放大器放大，輸入被測揚聲器使其滿負荷工作。所述被測揚聲器串聯一標準電阻R
文檔編號H04R29/00GK2914549SQ200620100958
公開日2007年6月20日 申請日期2006年2月9日 優先權日2006年2月9日
發明者閆秉耀 申請人:寧波東威電子有限公司