ベストアンサー 超音波センサの出力電圧から音圧を計算 2006/05/11 16:30 超音波センサで音波を受信した際に、出力電圧から受信した音波の音圧を計算することって可能なのでしょうか。ご存知の方がいましたら教えてください。 やはり圧力計を使う必要があるのでしょうか。 みんなの回答 （1） 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー nrb ベストアンサー率31% (2227/7020) 2006/05/11 16:40 回答No.1 正確な値は測定しないと行けませんが ・出力電圧から実際の出力を計りグラフにします ・音圧は距離の２乗に反比例するします したがって 大方の値は距離と出力電圧が判れば出ます 結局測定が居る事には変わりないです 質問者 お礼 2006/05/12 10:23 丁寧な説明ありがとうございます。結局正確な音圧を知りたければ圧力計を使うしかないということですね。 ちなみに、圧力計は圧力の変化を圧電素子などで感知して出力電圧から圧力に変換するという仕組みなのでしょうか？ 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A キーエンスの超音波センサーについてです 僕は今、株式会社キーエンスの超音波センサ”FW-H10R”を使って壁までの距離の計測を行っているのですが、センサの出力をインターフェースボードにつなぎ、取り込んだ電圧値をC＋＋で距離に換算して距離計測をしています。 今回は（取り込んだ電圧）＊（261.67）という形で計算したのですが、センサーと壁との距離を動かしたりしても常に同じ値ばかりが出て全く正しい値を返してくれません。（検出範囲内には入っています） どなたか、超音波センサをC＋＋で使っている方がいらっしゃったら教えてください。 電圧と音圧レベルについて 発振器から発せられる正弦波をヘッドフォンを通して聞いた場合、その発振器の出力電圧(V)から音圧レベル(dB)を計算することはできますか？ もし可能なのであれば、例えば測定した電圧が0.0225Vだった場合、音圧レベルは何dBになるのでしょうか？ 関係あるかわかりませんが、その正弦波の周波数は500Hzです。 できれば計算過程も添えてくださるとありがたいです。 よろしくお願いします。 超音波センサで水中の超音波をひらう。 水中から1MHzから3MHzを発生する装置があるとします。 これを同じ水中内に超音波センサを使って拾いたいのですが、 秋月電子などで販売している「中心周波数：40kHz」の センサを使って受信することは出来ないでしょうか？ やはり、1MHzから3MHzのセンサーが必要なのでしょうか？ よろしくお願いします。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた？ OKWAVE コラム ヘッドホンの音圧と電圧の関係 持っているヘッドホンで80dBの音を出すための電圧を計算したいと思っています。 ちなみに大体の値で大丈夫です。 このサイトを参考にさせて頂き、計算しましたが合っていますでしょうか。 http://www.h-navi.net/faq.php 私の所持するヘッドホンはATH-BB500です。 特性は 出力音圧レベル： 103dB/mW インピーダンス：34Ω です。 これを80dBにしたい場合、 -23ｄBだけど、単純に3の倍数にするため-24dBとすると、-24=3*-8だから必要な電力は2^-8 mW = 1/256 mW この電力を得るために必要な電圧(x)を求めると ”電力(W)=電圧(V)×電圧(V)÷抵抗(I)”より 1/256 ＝ x^2 / 34 √(34/256) = x ∴x = 0.3644[mV] となったのですが、あっていますでしょうか。 超音波センサーの送受信について 超音波センサーの送受信回路を設計しています。 （出力は～1kW、周波数は数百kHzを予定） さまざまな資料を見てみると、送信部の出力段、受信部の入力段に それぞれトランス（？）を接続して駆動していました。 [駆動回路]------[トランス]-----------[振動子] | | --------[トランス]-----[受信(増幅)回路] しかし、この場合、希望の定格に合うトランスがないため 部品の入手性が悪いという問題点があります。 そこで質問なのですが、トランスを使用せずに kWオーダーの超音波センサーを駆動する送受信回路としてはどのようなものが ありますでしょうか？ ohkawa様 回答して頂き、誠にありがとうございます。 調べてみた結果、 送信回路については、FETを4つ使ったフルブリッジ回路で 駆動できないかと考えています。 ただ、受信部もトランスを使わずに回路を構成する方法については わからない状態です。 皆様、回答して頂き、誠にありがとうございます。 周波数と電流は、デジタルオシロと電流プローブで測定した結果です。 駆動部のフルブリッジ回路は正弦波駆動ではなく、 モーター駆動するときのようなプッシュプル駆動で行ってみようかと考えています。 入力部の保護についてですが、 センサーからの出力電圧がmVオーダーであることを考えると バリスタを使って保護回路を構成すれば、 トランスを使わないで済むのではないかと考えておりますが 如何でしょうか。 地磁気センサ出力から方位角計算 地磁気センサ出力から方位角を計算する方法を教えてください． 地磁気センサはハネウェルのHMC2003というのを使っています． ３軸のアナログ電圧出力で，データシートにNull Field Voltage = 2.5V とあったので，これを基準電圧Refとして，調べた限りでは （方角）＝ arctan{(Yout-Ref)/(Xout-Ref)} で計算できるということなんですが，センサを自分である程度回転させて（例えば+45°）計算してみたんですが，どうも回転させた角度とは検討違いの角度が出てきてしまいます． 基準電圧と方位角計算の式は上記で合ってるんでしょうか？？ よろしくお願いします． 超音波センサーのホーン http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22K-00043%22&s=p... 上記URLの超音波センサーを製作したのですが、指向性が無いことがネックになっています。 3メートル程度の距離で収束させたいと考えているのですが、どれくらいの長さの筒を受信送信センサーに付ければいいのでしょうか。 そもそも、指向性を求めることが間違いでしょうか。距離を求めるには非常に使い勝手がいいのですが、音波は広がって回り込むものなので厳しいのかと思っています。 違うセンサーにしたら？でもかまいませんので、様々な意見お待ちしております。 超音波センサ 現在、バナーエンジニアリングジャパン社の超音波センサ「QT50Uシリーズ」の価格が知りたいのですが、色々なサイトを回りましたが全く解りません； どなたかご存じないでしょうか？ 超音波センサは送受信兼用可能？ 水の掛かる屋外で超音波センサを使用したく、 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00170/ にあるセンサを検討しています。 そこで、送信と受信を2つのセンサから交互に行いたいのですが、 このセンサは送信側と受信側が分かれており、それができなさそうです。 しかし、センサの説明を読むと、一見送信側と受信側の構造は同じように見え、 どちらで使っても問題なさそうに見えますし、通常の超音波スピーカであれば、 http://araita.hiho.jp/parawind/anemo1.html にあるように兼用している例があるのですが、 こういったセンサーではそういうことは無理なのでしょうか？ また、防滴型で送受信兼用できるような製品があれば教えていただければ幸いです。 水中用の超音波センサーについて 水中で動作する超音波センサーを探しています。 高価な物でも構いませんので、ご存知の方がいればメーカーの サイトなどを教えて欲しいです。 超音波センサーのホーン http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22K-00043%22&s=popularity&p=1&r=1&page= 上記URLの超音波センサーを製作したのですが、指向性が無いことがネックになっています。 3メートル程度の距離で収束させたいと考えているのですが、どれくらいの長さの筒を受信送信センサーに付ければいいのでしょうか。 そもそも、指向性を求めることが間違いでしょうか。距離を求めるには非常に使い勝手がいいのですが、音波は広がって回り込むものなので厳しいのかと思っています。 違うセンサーにしたら？でもかまいませんので、様々な意見お待ちしております。 電圧表示 センサから出力された電圧値を表示機により表示させたいのですが、センサからの出力値と表示値を比べると表示値の方が下がってしまいます。出力値＝表示値になるようにするためにはどうしたら良いでしょうか？ ちなみにセンサと表示機の間は30mのケーブルでつながっています。 まったくの素人で困っています。 よろしくお願いいたします。 追記します。 センサは車積のセンサです。詳しい型式などはわかりません。 油圧の圧力値を電圧値で出力するセンサで、（0＋5V）の出力です。 テストでパワーソースの出力を表示させたとき、30mのケーブルをつないだ状態でも 表示値と出力値（パワーソースからの）に誤差はありませんでした。 ですので校正に問題はないと思っています。 日本史の転換点？：赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 電流出力を電圧入力で測定できますか？ お世話になります。 DC 4～20mA出力の圧力センサーがありまして、手元にある計測器がDC 0～5V入力です。電流-電圧変換器を用いずに なんとかこの計測器で測ることはできませんか？ よろしくお願いします。 超音波センサの指向性について 画像は模型用の超音波センサで、 １枚の基板に発信機と受信機が付いていますが、 仮に発信機だけをはずして、受信機のまわりのどこかに置いた場合、 置く場所によって、受信機の感度、その他に違いは出て来ますでしょうか。 1-5ボルト出力を任意の電圧に変換したい 1-5Vのアナログ電圧出力付きの圧力センサを持っているのですが、 この1-5Vを高速で任意の直流電圧に変換するのにはどうしたら良いのでしょうか？ 1-30V位に変換できればと考えています。 電気素人です。出来ればそういう製品を入手したいと思います。 自作できる技能も設備もありません。 よかったら教えて下さい。よろしくお願いします。 超音波センサの受信回路について 超音波風速計を自作しようと思い、超音波センサ(圧電素子)の受信回路を考えています。 具体的には、超音波が約20cm離れたA地点からB地点まで到達する時間と、B地点からA地点に到達する時間の両方を測定し、そこからAB方向の風速を計算するというものです(A→Bだけでもいいのですが、B→Aも計れば音速による誤差がキャンセルできます) これを2軸以上用意し、風向はベクトルで計算します。 超音波の送受信には秋月のPT40-18/PR40-18を使用します。 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00170/ 送信器は30Vp-pの矩形波(40kHz)で駆動し、 受信回路は、オペアンプなどで増幅しマイコン(H8/3052F)に入力し、マイコン内臓の25MHzタイマーで計測するつもりです。 そこで、受信回路なのですが、市販品に倣って0.01m/sの分解能を出そうとすると、超音波の到達をおよそ30nsの精度で検出しなければならず、オペアンプの遅延がかなり大きな問題となりそうです。 また、単なるオペアンプではなく、計装アンプを用いたほうがノイズが少ないと思うのですが、 いろいろ探しても計装アンプはスルーレート30V/us程度がせいぜいで、マイコンに入力できるレベルに立ち上がるまでの時間が遅すぎて使えないと思われます。 また、オシロで確認しますと、センサに発生する波形はおよそ6mVp-pの正弦波になっており、 少しでもセンサの信号に変化があればすぐに信号が立ち上がるよう、オペアンプのゲインは1万倍程度は必要で、データシート曰く、高ゲインにするとますますスルーレートが下がってしまうようで、困っています。 高精度に受信開始の時間を計測したい場合、どのような回路を利用すればよいでしょうか、どなたかお力をお貸しください。 微分回路の出力電圧計算 CRおよびLRによるパッシブ型微分回路について、出力電圧の計算をしたいのですが、 CR回路の場合は、R に流れる電流値 i = (E/R)ε^-(t/τ) に R を掛ければOKですが、LR回路の場合はLのインピーダンス jωL を掛ける必要があります。しかし、この計算をどのようにすれば、結果(CRによる出力電圧と同じになるはず?)が得られるのかわかりません。 圧力センサについて 圧力センサをブレッドボードにつなぎ、電子秤の上に圧力センサを置き、指で力を加えた力によってセンサの値(電圧値)を計測した際に、仕様書では重量が増えれば増えるほど電圧値が上昇しているのですが、実際に実験した結果、全く逆になってしました。 これは一体何が原因なのでしょうか。わかる方説明お願いします。 仕様書→FSR400Series_PD_94-00027RevE.pdf 検索すれば出てくると思います。 音圧と圧力の違いがわかりません 音圧と圧力の違いについて教えて下さい。（困っています） 音圧はdBと言う単位で2*10e-5～2*10e2（Pa）までの範囲を0～140dBとしているのはなんとなくわかりました。 ある音をFFTで周波数解析と時間波形で出力した結果、時間波形のY軸が電圧（実行値）で表示されているので、係数を掛けてPa表示にしました。 その時に表示された1Paは94dBと言っていいのでしょうか？ わかりにくい質問で申し訳ありません。 音圧レベルについて 104dB/1Vrms（１ｋHz）のヘッドホンでは１Vrmｓ，１ｋHzで103ｄBの音圧が出るわけですよね？ では，このヘッドホンで80ｄBの音圧（１ｋHz）を出す場合は何Vrmsの電圧をかけることになるのでしょうか？ 計算過程もよろしくお願いいたします． 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば？ Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市（長野県）在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科（小学校・中学校）化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他（自然科学） カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル？プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す！格安SIMと端末選びのポイントは？ 友達って必要？友情って何だろう 大震災時の現実とは？私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ！負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
お礼
丁寧な説明ありがとうございます。結局正確な音圧を知りたければ圧力計を使うしかないということですね。 ちなみに、圧力計は圧力の変化を圧電素子などで感知して出力電圧から圧力に変換するという仕組みなのでしょうか？