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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 機械工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/74400
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor周元昉(Yuan-Fang Chou)
dc.contributor.authorShin-Yu Wuen
dc.contributor.author吳欣宇zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-17T08:33:45Z-
dc.date.available2019-08-13
dc.date.copyright2019-08-13
dc.date.issued2019
dc.date.submitted2019-08-09
dc.identifier.citation[1] 維基百科眾用戶編輯。 2004。“麥克風”。網址: zh.wikipedia.org/wiki/%E9%BA%A6%E5%85%8B%E9%A3%8E/。
上網日期:2019-07-10。
[2] G. W. Elko, and K. P. Harney, “A history of consumer microphones: The electret condenser microphone meets micro-electro-mechanical-systems,” Acoustic Today Vol. 5, No. 2, pp.4-13, 2009.
[3] M. H. Chimwani, “Speech Recognition Based Switching System,” Department of Electrical and Electronic Engineering , University of Nairobi , 2016.
[4] G. M. Sessler, and J. E. West, “Foil-Electret Microphones,” The Journal of the Acoustical Society of America , Vol. 40, No. 6, pp.1433-1440 1996.
[5] G. M. Sessler, and J. E. West, “Foil electrets and their use in condenser microphones,” The Journal of Electrochemical Society , Vol. 115, No. 8, pp.836-841, 1968.
[6] Y. Yasuno, and J. Ohga, “Temperature characteristics of electret condenser microphones,” Acoustical Science and Technology Vol. 27, pp.216-224, 2006.
[7] B. Puers, E. Peeters, A. Van Den Bossche, and W. Sansen, “A Capacitive Pressure Sensor with Low Impedance Output and Active Suppression of Parasitic Effects,” Sensors and Actuators A: Physical , Vol. 21, pp.108-114, 1990.
[8] A. M. Elshurafa, and E. I. El-Masry, “The effects of non-uniform nanoscale deflections on capacitance in RF MEMS parallel-plate variable capacitors,” Journal of Micromechanics and Microengineering , Vol. 18, No. 4, 2008
[9] Q. Wang, and W. H. Ko, “Modeling of touch mode capacitive sensors and diaphragms,” Sensors and Actuators A: Physical , Vol. 75, pp.230-241, 1999
[10] D. C. Catling , “High-sensitivity silicon capacitive sensors for measuring medium-vacuumgas pressures” Sensors and Actuators A: Physical , Vol. 64, pp.157-164, 1998
[11] G. Fragiacomo, T. Ansbæk, T. Pedersen, O. Hansen, and E. V. Thomsen, “Analysis of small deflection touch mode behavior in capacitive pressure sensors,” Sensors and Actuators A: Physical , Vol. 161, pp.114-119, 2010
[12] V. Tsouti, C. Boutopoulos, I. Zergioti ,and S. Chatzandroulis, “Capacitive microsystems for biological sensing,” Sensors and Actuators A: Physical , Vol. 27, pp.1-11, 2011
[13] 百度百科眾用戶編輯。 2009。“壓電式加速度傳感器”。網址: https://baike.baidu.com/item/%E5%8E%8B%E7%94%B5%E5%BC%8F%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8/。
上網日期:2019-07-15。
[14] 每日頭條用戶:計量客。 2016。“全面講解加速度傳感器分類”。 網址: https://kknews.cc/zh-tw/digital/2yqplr.html/。
上網日期:2019-07-15。
[15] 專業加速度傳感器供應商,品牌由SENTHER提供。 2014。“410壓阻型傳感器,”網址: http://www.aq315.com/news/pn947.html。 上網日期:2019-07-15。
[16] 百度百科眾用戶編輯。 2012。“電容式加速度傳感器”。 網址: http://www.baike.com/wiki/%E7%94%B5%E5%AE%B9%E5%BC%8F%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8/。
上網日期:2019-07-15。
[17] 電工之家版權所有。 2018。“伺服式加速度傳感器原理圖”。 網址: https://www.dgzj.com/zhishi/chuanganqi/81541.html/。
上網日期:2019-07-15。
[18] 專業加速度傳感器供應商,品牌由Sensorex提供。 2014。“SX41800加速度傳感器,” 網址: http://www.aq315.com/news/pn691.html/。上網日期:2019-07-15。
[19] Y. F. Chou, 國立台灣大學機械工程系課程-量測原理與機工實驗, “Dynamic Characteristics of Measurement Systems ” NTU50235100, 2011.
[20] Y. F. Chou , 國立台灣大學機械工程系課程-量測原理與機工實驗, “Velocity and Acceleration Measurement ” NTU50235100, 2011.
[21] E. O. Doebelin, Measurement Systems Application and Design, New York : McGraw-Hill , pp.351-368, 2004.
[22] M. Dadafshar, and Maxim Integrated。 “加速度計和陀螺儀感測器:原理、檢測與應用”。網址:
https://archive.eettaiwan.com/www.eettaiwan.com/ART_8800701519_480502_TA_e52a9104.HTM/ 。上網日期:2019-07-20。
[23] A. Rona, “The Acoustic Resonance of Rectangular and Cylindrical Cavities, ” Journal of Algorithms & Computational Technology, Vol. 1, No. 3, pp.329–356, 2007.
[24] W. Soedel, Vibrations of shells and plates, M. Dekker, New York : Inc, New York , pp.102-106, 2004
[25] W. Soedel, Vibrations of shells and plates, M. Dekker, New York : Inc, New York , pp.309-314, 2004
[26] Z.L. Li, and X.B. Peng, “Specifications of Electret Condenser Microphone, ” Merry Electronics CO., LTD., 2016
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/74400-
dc.description.abstract雖然加速度計的使用已發展多年,但仍因價格昂貴、取得不易、使用上需要信號調節器配合等等因素而造成研究上並不是這麼的便利,所以在考量是否有價格低廉、取得容易、使用上的配套設備容易製作的感測器可取代,因此對駐極體電容式麥克風進行研究,若駐極體電容式麥克風亦可用來量測加速度,對於實驗與研究將大有助益。
本論文首先介紹常見加速度計及加速度計用來量測加速度的理論推導,再進一步推導理論上駐極體電容式麥克風可以用來量測加速度,又透過一系列實驗驗證確實可以量測加速度且有其規格。靈敏度有常數增益其誤差5%的範圍為225Hz~2820Hz、誤差範圍10%的範圍為200Hz~3015Hz、誤差範圍50%的範圍為50Hz~5025Hz。當以麥克風量測加速度時,側向靈敏度相當高,從實驗數據可發現可在低於4000Hz範圍是高於35%的,以麥克風量測加速度時,此缺點還有待改善。針對加速度計有方向性,麥克風無方向性的問題,在使用麥克風量測上可考慮以三個不同方向的垂直軸量測進一步量測方向性。
zh_TW
dc.description.abstractAlthough the use of accelerometers has been developed for many years, accelerometers are still not so convenient because of its high price, difficulty in obtaining, and the need for signal conditioners in use. Therefore, electret condenser microphones are considered that they are cheap, easy to obtain, and easy to use. Sensors that are easy to make on the matching equipment can be replaced. Therefore, research on electret condenser microphones can be used for experiments and research if the electret condenser microphone can also be used to measure acceleration.
This paper first introduces the theoretical derivation of common accelerometers and accelerometers for measuring acceleration, and further deduces that the theoretical electret condenser microphone can be used to measure acceleration, and through a series of experiments to verify that the acceleration can be measured and Its specifications. The sensitivity has a constant gain with a range of 5% ranging from 225 Hz to 2820 Hz, an error range of 10% ranging from 200 Hz to 3015 Hz, and an error range of 50% ranging from 50 Hz to 5025 Hz. When the acceleration is measured by the microphone, the transverse sensitivity is quite high. It can be found from the experimental data that it can be higher than 35% in the range below 4000 Hz. When the acceleration is measured by the microphone, this disadvantage needs to be improved. For the problem that the accelerometer has directionality and the microphone has no directivity, it can be considered to measure the directivity by using the vertical axis measurement in three different directions.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-17T08:33:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2019
en
dc.description.tableofcontents口試委員會審定書 #
誌謝 i
中文摘要 ii
ABSTRACT iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 1
1.2.1 駐極體電容式麥克風 1
1.2.2 駐極體隨溫度與時間的性質 3
1.2.3 平行板變形對電容的影響 3
1.3 本文內容與架構 3
第二章 加速度計 5
2.1 常見加速度計種類 5
2.2 待量測物體加速度與量測得到的相對位移的關係 10
2.3 電容式加速度計 13
第三章 駐極體電容式麥克風 17
3.1 麥克風結構 17
3.2 振動膜運動方程式 28
3.3 系統之自然頻率 32
3.4 系統之頻率響應函數 37
第四章 實驗結果與討論 43
4.1 頻率響應函數 43
4.2 感測器校正 44
4.3 估測與校正 50
4.3.1 頻率響應函數的估測 50
4.3.2 靈敏度校正 70
4.3.3 側向靈敏度校正 83
4.3.4 線性度與使用範圍 99
4.4 結果討論 104
4.5 以加速度計、麥克風量測敲擊壓克力板、鋁板的實驗 106
第五章 結論 127
5.1 結論 127
參考文獻 128
附錄 131
dc.language.isozh-TW
dc.subject加速度zh_TW
dc.subject系統zh_TW
dc.subject量測zh_TW
dc.subjectSystemen
dc.subjectAccelerationen
dc.subjectMeasurementen
dc.title電容式麥克風量測加速度之可行性研究zh_TW
dc.titleFeasibility Study on Measuring Acceleration by using Capacitive Microphoneen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear107-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee盧中仁(Chung-Jen Lu),王富正(Fu-Cheng Wang)
dc.subject.keyword加速度,量測,系統,zh_TW
dc.subject.keywordAcceleration,Measurement,System,en
dc.relation.page141
dc.identifier.doi10.6342/NTU201902186
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2019-08-12
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept機械工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:機械工程學系

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