專利名稱：電磁超聲測(cè)厚儀器信號(hào)接收放大裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電磁超聲測(cè)厚無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種電磁超聲測(cè)厚儀
器信號(hào)接收放大裝置。
背景技術(shù)：
電磁超聲測(cè)厚儀器的接收放大裝置是電磁超聲測(cè)厚儀器信號(hào)接收和處理的關(guān)鍵 部件，其性能優(yōu)劣對(duì)保證檢測(cè)信號(hào)真實(shí)準(zhǔn)確的反映被測(cè)工件的內(nèi)部信息起著至關(guān)重要的作 用。 電磁超聲測(cè)厚儀器的信號(hào)檢測(cè)為微弱信號(hào)的檢測(cè)。當(dāng)被測(cè)信號(hào)非常微弱時(shí)，易被 噪聲淹沒(méi)。將這些檢測(cè)到的微弱信號(hào)進(jìn)行不失真的放大，并保證不引入新的噪聲，是非常困 難的。因此，設(shè)計(jì)一款新型的電磁超聲測(cè)厚儀器的信號(hào)接收放大裝置，將微弱的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn) 換成后續(xù)A/D轉(zhuǎn)換電路可識(shí)別的高靈敏度信號(hào)意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電磁超聲測(cè)厚儀器信號(hào)接收放大裝置，適用于電磁超 聲測(cè)厚儀器的信號(hào)接收放大，該裝置可以將微弱的有用信號(hào)，從噪聲中分辨出來(lái)，并給以足 夠的放大，以使檢測(cè)人員可以從儀器顯示中監(jiān)測(cè)被測(cè)工件的信息。 本發(fā)明包括高壓箝制電路，前級(jí)放大器系統(tǒng)，檢波器及相關(guān)濾波系統(tǒng)。檢測(cè)信號(hào)雙 端送入高壓箝制電路，信號(hào)通過(guò)箝制高壓后，雙端送入前級(jí)放大器系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)兩極放大后的 信號(hào)通過(guò)跟隨器，將信號(hào)送入檢波器及相關(guān)濾波系統(tǒng)，通過(guò)檢波濾波拾取檢測(cè)信號(hào)。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的高壓箝制電路由快速二極管Dl，快速二極管D2，快速二極管D3，快 速二極管D4，磁珠E1，磁珠E2組成。快速二極管D1與快速二極管D2串聯(lián)后并聯(lián)在兩輸入 端口之間，快速二極管D3與快速二極管D4串聯(lián)后并聯(lián)在兩輸入端口之間?？焖俣O管Dl， 快速二極管D2與快速二極管D3，快速二極管D4連接極性相反。這種高壓箝制電路可快速 的將幅度過(guò)高的接收脈沖信號(hào)箝制在二極管的導(dǎo)通電壓，避免對(duì)后級(jí)放大器電路的沖擊。 磁珠El ，磁珠E2串接在輸入端口兩側(cè)，可以很好的抑制高頻噪聲。 本發(fā)明設(shè)計(jì)的前級(jí)放大器系統(tǒng)由兩級(jí)串聯(lián)的放大器系統(tǒng)再串聯(lián)一級(jí)跟隨器組成。 第一級(jí)放大器系統(tǒng)為雙端輸入單端輸出放大器系統(tǒng)，包括低噪聲寬頻帶放大器U1，反饋電 阻Rfl，對(duì)地電阻Rgl。本發(fā)明設(shè)計(jì)的這種放大器系統(tǒng)具有很強(qiáng)的共模抑制能力，可以最大 程度的抑制輸入噪聲。第二級(jí)放大器系統(tǒng)為單端輸入單端輸出放大器系統(tǒng)，包括低噪聲寬 頻帶放大器U2，反饋電阻Rf2，對(duì)地電阻Rg2。本放大器系統(tǒng)中采用的跟隨器為低噪聲寬頻 帶放大器U3，大大地提高了放大器系統(tǒng)的帶載能力。本發(fā)明采用的寬頻帶放大器可實(shí)現(xiàn)較
長(zhǎng)傳輸線的低損耗高速信號(hào)傳輸，特別適合電磁超聲測(cè)厚儀器的放大系統(tǒng)使用。
檢波及相關(guān)濾波系統(tǒng)由電容Cl，電阻R8， 二極管D5及電阻R9與電阻R5，電阻R6， 電阻R7，電容C2，電容C3，電容C4組成。其中電容Cl與電阻R8并聯(lián)組成低通濾波器，二 極管D5與電阻R9并聯(lián)后組成檢波電路，實(shí)現(xiàn)小信號(hào)的檢波。即利用二極管的單向特性將高頻載波信號(hào)中包含的低頻信號(hào)提取出來(lái)。經(jīng)過(guò)檢波的信號(hào)通過(guò)由電阻R5，電阻R6，電阻 R7，電容C2，電容C3，電容C4組成的三級(jí)無(wú)源低通濾波系統(tǒng)濾除檢波后信號(hào)中的高頻成分， 提取出有用信息，送入儀器的A/D轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果 本發(fā)明所設(shè)計(jì)的電磁超聲測(cè)厚儀器的信號(hào)接收放大系統(tǒng)噪聲小，放大倍數(shù)高，電 路簡(jiǎn)單，芯片成本較低。


圖1為本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是參見(jiàn)圖l，本電磁超聲測(cè)厚儀器信號(hào)接收放大裝置 由高壓箝制電路、前級(jí)放大器系統(tǒng)和檢波器及相關(guān)濾波系統(tǒng)串接組成。 檢測(cè)信號(hào)雙端送入高壓箝制電路，信號(hào)兩極分別通過(guò)快速二極管D1、快速二極管 D2和快速二極管D3、快速二極管D4與地連接，快速二極管Dl和快速二極管D2、快速二極管 D3和快速二極管D4反向連接，用于箝制正負(fù)高壓信號(hào)。 信號(hào)通過(guò)箝制高壓后，雙端送入前級(jí)放大器系統(tǒng)的第一級(jí)放大器系統(tǒng)，雙端信號(hào) 經(jīng)放大器U1及其外圍反饋電阻Rfl和對(duì)地電阻Rgl后，輸出單端信號(hào)送入第二級(jí)放大系 統(tǒng)的放大器U2，U2配有外圍反饋電阻Rfl和對(duì)地電阻Rgl。兩極放大后的信號(hào)通過(guò)跟隨器 U3，將信號(hào)送入下級(jí)檢波器及相關(guān)濾波系統(tǒng)。 檢波器及相關(guān)濾波系統(tǒng)的第一段是電容Cl與電阻R8并聯(lián)組成低通濾波器，濾波 后的信號(hào)通過(guò)二極管D5與電阻R9并聯(lián)后組成檢波電路，經(jīng)過(guò)檢波的信號(hào)通過(guò)由電阻R5，電 阻R6，電阻R7，電容C2，電容C3，電容C4組成的三級(jí)無(wú)源低通濾波系統(tǒng)濾除檢波后信號(hào)中 的高頻成分，提取出最終的有用信息。
權(quán)利要求
一種電磁超聲測(cè)厚儀器信號(hào)接收放大裝置，其特征在于，包括高壓箝制電路，前級(jí)放大器系統(tǒng)，檢波器及相關(guān)濾波系統(tǒng)；檢測(cè)信號(hào)雙端送入高壓箝制電路，信號(hào)通過(guò)箝制高壓后，雙端送入前級(jí)放大器系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)兩極放大后的信號(hào)通過(guò)跟隨器，將信號(hào)送入檢波器及相關(guān)濾波系統(tǒng)，通過(guò)檢波濾波拾取檢測(cè)信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于所述的高壓箝制電路由快速二極管D1，快 速二極管D2，快速二極管D3，快速二極管D4，磁珠El，磁珠E2組成；快速二極管Dl與快速 二極管D2串聯(lián)后并聯(lián)在兩輸入端口之間，快速二極管D3與快速二極管D4串聯(lián)后并聯(lián)在兩 輸入端口之間；快速二極管Dl，快速二極管D2與快速二極管D3，快速二極管D4連接極性相 反。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的前級(jí)放大器系統(tǒng)由兩級(jí)串聯(lián)的放 大器系統(tǒng)再串聯(lián)一級(jí)跟隨器組成；第一級(jí)放大器系統(tǒng)為雙端輸入單端輸出放大器系統(tǒng)，包 括低噪聲寬頻帶放大器Ul，反饋電阻Rfl，對(duì)地電阻Rgl ;第二級(jí)放大器系統(tǒng)為單端輸入單 端輸出放大器系統(tǒng)，包括低噪聲寬頻帶放大器U2，反饋電阻Rf2，對(duì)地電阻Rg2 ;該放大器系 統(tǒng)中采用的跟隨器為低噪聲寬頻帶放大器U3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，檢波及相關(guān)濾波系統(tǒng)由電容Cl，電阻R8， 二極管D5及電阻R9與電阻R5，電阻R6，電阻R7，電容C2，電容C3，電容C4組成；其中電容 Cl與電阻R8并聯(lián)組成低通濾波器，二極管D5與電阻R9并聯(lián)后組成檢波電路，實(shí)現(xiàn)小信號(hào) 的檢波；經(jīng)過(guò)檢波的信號(hào)通過(guò)由電阻R5，電阻R6，電阻R7，電容C2，電容C3，電容C4組成 的三級(jí)無(wú)源低通濾波系統(tǒng)濾除檢波后信號(hào)中的高頻成分，提取出有用信息，送入儀器的A/D 轉(zhuǎn)換。
全文摘要
一種電磁超聲測(cè)厚儀器信號(hào)接收放大裝置，屬于電磁超聲測(cè)厚無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。包括高壓箝制電路，前級(jí)放大器系統(tǒng)，檢波器及相關(guān)濾波系統(tǒng)；檢測(cè)信號(hào)雙端送入高壓箝制電路，信號(hào)通過(guò)箝制高壓后，雙端送入前級(jí)放大器系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)兩極放大后的信號(hào)通過(guò)跟隨器，將信號(hào)送入檢波器及相關(guān)濾波系統(tǒng)，通過(guò)檢波濾波拾取檢測(cè)信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)在于，可以將微弱的有用信號(hào)，從噪聲中分辨出來(lái)，并給以足夠的放大，以使檢測(cè)人員可以從儀器顯示中監(jiān)測(cè)被測(cè)工件的信息。
文檔編號(hào)G01B17/02GK101718538SQ200910242370
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者劉濤, 姚君, 杜建生 申請(qǐng)人:鋼鐵研究總院