XARION Eta450 Ultra 无振膜光学麦克风
一.产品简介
Eta450 Ultra 是奥地利 XARION 推出的高频超声专用无振膜光学麦克风,整套系统由无源传感探头与后端信号控制器组成,专为空气中 50kHz‑2MHz 高频超声定量测量开发,是空气耦合超声、激光超声接收的核心测试传感器。

传感器探头头部直径仅 5 mm,长度 35 mm,重量仅 10 g,体积小巧,可伸入狭小工装、缝隙内部完成测试;标准配置 5 m 光纤,光纤长度支持定制,实现测试探头与控制器远距离隔离布置。设备声学带宽50 kHz‑2 MHz,动态范围 100 dB;在 500 kHz、1Hz 带宽条件下自噪声低至 5 µPa,高频超声检测灵敏度优异。
产品同时支持自由场、压力场双场景出厂校准,配套官方校准证书,既可以完成密闭腔体压力场测试,也可以直接用于开放空气环境下超声绝对声压测量。控制器采用 BNC 模拟电压输出,可直接对接示波器、DAQ 采集卡等通用测试设备;探头为全光无源结构,不受电磁射频干扰;传感器工作环境温度为 10℃‑40℃,适合实验室超声标定与工业科研测试场景。
二.技术原理
Eta450 Ultra 采用 XARION 刚性法布里‑珀罗(F‑P)干涉技术,声光直接耦合检测,探头内部集成两片刚性固定的半透半反平行反射镜,形成几何腔长永久固定的空气干涉腔,无振膜、无任何可形变运动部件,区别于传统振膜型光纤麦克风。

后端控制器输出激光,经光纤传输送入探头内部 F‑P 腔体;声波属于压力疏密波,传入干涉腔后,交变声压改变腔内空气密度,依据洛伦兹‑洛伦兹关系,空气折射率会随密度同步发生变化。由于腔体几何长度完全固定,声压通过改变介质折射率 n,直接改变光程 nL,进而调制 F‑P 腔的干涉相位;携带完整声压信息的干涉光沿光纤返回控制器。控制器完成光电转换与相位解调,将光干涉信号转换为模拟电压输出,还原真实声压波形,完成声‑光‑电转换流程。
三.核心优势
1.无振膜结构,高频超声无机械谐振
这款光学麦克风无运动、无变形部件,彻底消除振膜带来的固有谐振峰,50kHz‑2MHz 全频段频响曲线平坦,脉冲超声信号保真度高,不会出现高频灵敏度畸变;不存在振膜老化、蠕变、击穿失效,高声压冲击工况下稳定性强,尤其适配 MHz 级空气超声测试。
2.高频段超高检测灵敏度,专为超声场景优化
这款光学麦克风在 500kHz 高频超声点,1Hz 带宽下自噪声低至 5 µPa,针对超声频段做专项优化;动态范围 100dB,兼顾微弱超声信号与高声压测量,适合微弱空气超声信号捕捉。这款光学麦克风自由场 + 压力场双出厂校准,支持绝对声压定量测量。出厂同时完成自由场、压力场标定,提供官方校准文件。既可以在密闭管道、腔体内做压力场测量,也可直接在开放空气中完成超声换能器绝对声压标定;对比仅支持压力场标定的振膜型光纤麦克风,无需用户自行做复杂高频频响补偿修正。
3.探头全光无源,优异抗电磁干扰能力
这款光学麦克风传感探头无电路、无金属电 ,高压、强 EMI/RFI 电磁辐射不会干扰探头测量,适合激光超声、高压设备局放等强电磁测试环境,仅后端控制器做好接地防护即可。这款光学麦克风探头小巧,部署灵活,兼容性强。探头直径仅 5 mm,体积小重量轻,便于狭小空间布放;光纤可定制加长,实现测点与控制器远距离隔离;BNC 标准模拟电压输出,兼容示波器、各类 DAQ 采集设备,无需专用采集硬件。
4.无需耦合剂,实现非接触空气超声检测
这款光学麦克风不需要水、凝胶等耦合介质,直接在空气中完成超声信号接收,避免耦合介质对被测样品造成污染、损伤,适配非接触无损检测需求。
四.产品应用
1、空气超声换能器标定与声场表征
这款光学麦克风面向压电超声换能器研发测试,完成 50kHz‑2MHz 频段换能器输出绝对声压、频响、声场分布测试,自带自由场校准系数,可以直接获取 Pa 量级真实声压,是空气超声器件研发、性能标定的核心测试设备。
2、激光超声非接触无损检测
这款光学麦克风匹配宽带激光超声激励系统,用于航空航天 CFRP 复合材料、点焊、粘接接头的缺陷检测,识别分层、脱粘、内部损伤;无需耦合剂,单面即可完成非接触检测,广泛应用于材料科研与工业质检领域。

3、新能源与半导体科研检测
这款光学麦克风用于锂电池内部缺陷非接触检测,捕捉电池产气带来的空气超声信号;也可用于半导体封装、陶瓷元器件的超声表征,实现样品无接触检测,避免接触式检测对敏感器件造成损伤。

4、声学与超声科学实验
这款光学麦克风用于超声物理、光声效应、材料声学特性等科研实验,完成高频空气超声信号采集;可搭建声场扫描测试平台,开展超声声场分布测绘等科研工作。

5、强电磁环境声学测量
这款光学麦克风适用于高压电力设备局部放电超声检测,探头不受现场强电磁干扰,拾取局放产生的空气超声信号;也可用于电磁兼容实验室、高压试验平台的声学测试。
6、工业工艺声学监测
这款光学麦克风用于激光加工、增材制造过程的声学信号采集,捕捉工艺过程产生的空气超声声发射信号,实现工艺异常识别与质量监控。
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