Tajwańska firma CENTER Technology Corp. jest znanym producentem przyrządów pomiarowych, w tym multimetrów cęgowych i mierników wielkości nieelektrycznych. Do tych ostatnich należą też sonometry, czyli mierniki natężenia dźwięku. Z bogatej oferty sonometrów firmy CENTER przedstawiamy CENTER 390. Dystrybucję przyrządu na rynku polskim prowadzi firma Labimed Electronics.

CENTER 390 (fot. 1) jest jednym z najlepiej wyposażonych sonometrów produkowanych przez CENTER Technology Corp. Rolę czujnika pomiarowego pełni w nim elektretowy mikrofon pojemnościowy. Mikrofon jest połączony z wejściem pomiarowym sonometru za pośrednictwem specjalnego ½-calowego złącza. Dzięki takiemu rozwiązaniu użytkownik sonometru może w razie potrzeby odkręcić mikrofon i połączyć go z resztą przyrządu przewodem przedłużającym. CENTER oferuje jako wyposażenie opcjonalne sonometru dwa przedłużacze o długościach 5 i 10 m. Ze specjalnego gwintowanego gniazda znajdującego się z tyłu obudowy sonometru korzysta się, montując sonometr na statywie.

Przygotowanie sonometru do pomiaru
Sonometr CENTER 390 mierzy natężenie dźwięku, dokonując automatycznie wszystkich niezbędnych przełączeń wewnętrznych podzakresów tak, aby optymalnie dostosować czułość układu wejściowego do poziomu mierzonego sygnału. Stąd też użytkownik nie musi sam dobierać stosownego podzakresu. Wystarczy, że wybierze wartość stałej czasowej uśredniania wyniku pomiaru oraz korekcję pasma, a przyrząd będzie gotowy do pomiaru.
Użytkownik sonometru CENTER 390 ma do wyboru dwie stałe czasowe uśredniania wyniku pomiaru: szybką (FAST) i wolną (SLOW). Jeśli źródło mierzonego dźwięku emituje go w postaci krótkich impulsów lub gdy przyrząd wyłapuje tylko wartości szczytowe sygnału dźwiękowego, to należy wybrać krótki czas uśredniania (FAST) równy w tym przyrządzie 125 ms, gdy zaś trzeba zmierzyć średni poziom dźwięku emitowanego przez źródło, to należy wybrać długi czas uśredniania (SLOW) równy 1 s.
Wybierając krzywą ważoną, ma się do dyspozycji również dwa ustawienia: A i C. Krzywa ważona A odzwierciedla szczególne właściwości ucha ludzkiego. Stosuje się ją przy pomiarze poziomu typowych źródeł dźwięku. Krzywą ważoną C wybiera się przy pomiarach natężeń dźwięku charakteryzujących się dużym poziomem, w tym przy testowaniu własności akustycznych różnych materiałów.
Konfigurując przyrząd przed pomiarem trwającym długi czas, można też wybrać opcję z wychwytywaniem i zamrażaniem na wyświetlaczu sonometru wartości maksymalnej i minimalnej z serii wyników pomiarów, poczynając od momentu wybrania tego trybu przyciskiem „MIN-MAX”.

Zakres i dokładność pomiaru
Zakres pomiaru sonometru CENTER 390 rozciąga się od 30 do 130 dB, przy częstotliwości mierzonego sygnału mieszczącej się w paśmie od 20 Hz do 8 kHz. Dokładność pomiaru wynosi ±1,4 dB w warunkach odniesienia, tj. gdy poziom natężenia dźwięku wynosi 94 dB, a częstotliwość tego sygnału jest równa 1 kHz.


Fot. 1. Sonometr CENTER 390

Wyświetlacz
Wielofunkcyjny, ciekłokrystaliczny ekran sonometru CENTER 390 wskazuje bieżący wynik pomiaru na dwóch polach, analogowym i cyfrowym.
W górnej części ekranu znajduje się półkolisty, analogowy bargraf, czyli wykres słupkowy. Analogowy bargraf jest zbudowany z 50 segmentów i wskazuje natężenie dźwięku z rozdzielczością 2 dB. Bargraf jest wygodny przy pomiarach sygnałów szybkozmiennych oraz obserwowaniu trendów zachodzących zmian natężenia dźwięku.
W dolnej części ekranu jest umieszczone pole cyfrowe o długości 4 cyfr. Wskazuje ono wynik pomiaru z rozdzielczością 0,1 dB, przy odświeżaniu co 50 ms.
Na ekranie sonometru są też wyświetlane wskaźniki trybów pomiarowych ustawionych przez użytkownika (szybkość uśredniania, krzywa ważona, wartość maksymalna-minimalna, a ponadto cyfrowe wskazanie czasu bieżącego – data i czas), wskaźniki obsługi pamięci wewnętrznej sonometru, wyniki decyzji komparatora oraz wskaźniki stanu baterii zasilającej i automatycznego wyłączania zasilania.
Prowadząc pomiary przy słabym oświetleniu zewnętrznym, warto włączyć specjalnym przyciskiem podświetlenie ekranu. Podświetlenie wyłącza się automatycznie po 30 s, oszczędzając baterię. Można też wyłączyć je wcześniej wymienionym przyciskiem.

Komparator
Wewnętrzny komparator przyrządu jest wykorzystywany do oceny, czy bieżący wynik pomiaru jest większy od wartości granicznej górnej, czy też mniejszy od wartości granicznej dolnej. W pierwszym przypadku przyrząd wyświetla komunikat „OVER”, a w drugim – „UNDER”. Wartości graniczne wprowadza się przed pomiarem do pamięci komparatora w przyrządzie.

Pamięć danych pomiarowych
Sonometr CENTER 390 wyposażono w dwa rodzaje pamięci przechowujących dane pomiarowe.
Pierwsza z nich ma pojemność 99 danych pomiarowych i służy do tzw. zapisu ręcznego („Manual Store”). Aby zapisać bieżący wynik pomiaru, wystarczy nacisnąć przycisk „MEM”, a wynik zostanie zapisany w kolejnej, wolnej komórce pamięci. Odczytując zapisany wynik pomiaru, wybiera się przyciskami „zwiększania-zmniejszania” numer komórki, pod którym jest zapisany.
Drugi rodzaj pamięci to tzw. logger, czyli miniaturowy rejestrator. W pamięci tej o pojemności 31000 zapisów dane pomiarowe są zapisywane automatycznie w trybie „Auto Store” z odstępem czasowym wybranym przez użytkownika (przycisk „INTV”). Potrzebną wartość odstępu ustawia się w minutach i sekundach, konfigurując logger, przy czym minimalna wartość odstępu wynosi 1 s. Rejestrację wyzwala się i kończy, naciskając przycisk „REC”. Gdy pamięć zapełni się, sonometr wyświetla komunikat „FULL”.
Pracą loggera steruje zegar czasu rzeczywistego, dzięki czemu każda dana pomiarowa opatrzona jest datą (rok, miesiąc, dzień) i czasem (godzina, minuta, sekunda). Zegar ustawia się przyciskami klawiatury sonometru. Wskazanie zegara jest podtrzymywane napięciem z osobnego wewnętrznego źródła – małego akumulatora. Gdy zasilanie sonometru zostanie wyłączone, to akumulator jest ładowany z baterii zasilania głównego przyrządu. Przy wyjętych bateriach akumulator podtrzymuje zasilanie zegara przez ok. 30 minut.

Zasilanie
Sonometr CENTER 390 jest zasilany napięciem stałym równym 6 V z czterech baterii LR6P. Gdy do zasilania użyje się baterii alkalicznych, to starczą one na 30 godzin ciągłej pracy (pobór mocy ok. 0,3 W). Przy pomiarach trwających dłużej lub w zastępstwie baterii można użyć zewnętrznego zasilacza sieciowego. Zasilacz taki, o wyjściowym napięciu znamionowym stałym równym 9 V, oferuje firma CENTER za dodatkową opłatą.
Funkcja automatycznego wyłączania zasilania wyłącza je po 30 minutach braku aktywności operatora. Funkcję tę można wyłączyć, gdy korzysta się z loggera lub transmitując dane pomiarowe do komputera w czasie rzeczywistym.
Bieżący stan baterii (cztery stany) sygnalizuje wyświetlany na ekranie trójsegmentowy wskaźnik.

Kalibracja
Do okresowego (zalecanego co rok) kalibrowania sonometru firma CENTER oferuje jako akcesoria dwa opcjonalne kalibratory CENTER 326 (fot. 2) i CENTER 327. Pierwszy z nich wytwarza dwa sygnały kalibracyjne o takiej samej częstotliwości 1 kHz, lecz o poziomach równych 94 i 114 dB, drugi zaś emituje sygnały o częstotliwościach 125 Hz i 250 Hz, lecz o takim samym poziomie równym 94 dB. Aby przeprowadzić kalibrację, należy z mikrofonu sonometru zdjąć wiatrochron i na jego miejsce założyć skonfigurowany kalibrator. Następnie ustawić wskazanie sonometru na wartość poziomu sygnału emitowanego przez kalibrator. W tym celu należy kręcić potencjometrem dostępnym w otworze „CAL” obudowy, obserwując jednocześnie wskazanie sonometru. W wyposażeniu fabrycznym sonometru znajduje się specjalny wkrętak kalibracyjny.


Fot. 2. Kalibrator akustyczny CENTER 326

Interfejsy
Sonometr CENTER 390 wyposażono w dwa interfejsy. Gniazda tych interfejsów umieszczono w dolnej płycie obudowy, obok gniazd kalibracji i zewnętrznego zasilacza sieciowego.
Przez gniazdo z napisem „OUTPUT” jest wyprowadzany sygnał analogowy o poziomie wprost proporcjonalnym do bieżącego wskazania cyfrowego wyniku pomiaru. Na wyprowadzeniu tym, będącym wyjściem przetwornika c/a, pojawia się sygnał przemienny (AC) o wartości pełnozakresowej równej 1 V, a także sygnał stały (DC) o wartości 10 mV na 1 dB. Oba te sygnały można doprowadzać bezpośrednio do oscyloskopu lub zewnętrznego rejestratora.
Do obsługi interfejsu USB firma CENTER dostarcza standardowo oprogramowanie TestLink SE-390, pracujące pod nadzorem systemu operacyjnego MS Windows. Po zainstalowaniu oprogramowania na komputerze i połączeniu sonometru z komputerem dostarczonym przewodem USB staje się możliwa dwukierunkowa komunikacja między tymi urządzeniami, a w tym zdalna obsługa sonometru (również zdalne konfigurowanie sonometru przed pomiarem), transmisja danych pomiarowych z sonometru do komputera prowadzona w czasie rzeczywistym, transmisja do komputera danych zarejestrowanych przez sonometr w trybie loggera (z pamięci loggera, po zakończeniu rejestracji), archiwizowanie danych pomiarowych (np. na twardym dysku komputera), wyświetlanie w postaci wykresu lub tablicy danych pomiarowych zbieranych zarówno w czasie rzeczywistym, jak i zarejestrowanych przez sonometr w trybie loggera oraz drukowanie.
Z innych, przydatnych funkcji oprogramowania warto wymienić: trzy rodzaje kursorów ekranowych A i B (normalny kursor myszki, krzyżyk, linie pionowe – ułatwiające wybór fragmentu obserwowanego wykresu), prezentowanie wykresu w postaci kolorowej lub monochromatycznej, rozciąganie w oknie prostokątnym wybranego fragmentu wykresu (funkcja „zoom”) oraz funkcje statystyczne (wartość maksymalna, minimalna i średnia). Dane zarejestrowane w czasie rzeczywistym można zapisywać w plikach binarnych (*.ghf), tekstowych (*.txt) oraz formatu MS Excel (*.csv).