前交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀通過(guò)傾斜激勵(lì)線圈達(dá)到繪制蝶形圖的缺點(diǎn)，增加了檢測(cè)精度和可靠度；克服了當(dāng)前交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀激勵(lì)源頻率單一導(dǎo)致檢測(cè)范圍小的缺點(diǎn)，具有多種頻率激勵(lì)，可對(duì)多種金屬實(shí)行檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1基于ACFM數(shù)字化檢測(cè)儀的信號(hào)調(diào)理電路連接框圖。
[0012]在圖中，1、信號(hào)發(fā)生電路，2、程控增益功率放大電路，3、激勵(lì)線圈，4、檢測(cè)線圈，5、低噪聲儀表放大電路，6、開(kāi)關(guān)電容濾波電路，7、加法電路，8、AD轉(zhuǎn)換電路，9、單片機(jī)，10、通彳目電路。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖1及具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]一種交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀，電路連接圖如圖1所示:包括信號(hào)發(fā)生電路1、程控增益功率放大電路2、激勵(lì)線圈3、檢測(cè)線圈4、低噪聲儀表放大電路5、開(kāi)關(guān)電容濾波電路6、加法電路7、AD轉(zhuǎn)換電路8、通信電路10及單片機(jī)9控制部分。其特征是:單片機(jī)9連接信號(hào)發(fā)生電路1，信號(hào)發(fā)生電路I同程控增益功率放大電路2、開(kāi)關(guān)電容濾波電路6、加法電路7相連，程控增益功率放大電路2同激勵(lì)線圈3相連，激勵(lì)線圈3和檢測(cè)線圈4連接，檢測(cè)線圈4同低噪聲儀表放大電路5相連，低噪聲儀表放大電路5同開(kāi)關(guān)電容濾波電路6相連，開(kāi)關(guān)電容濾波電路6同加法電路7相連，加法電路7同AD轉(zhuǎn)換電路8相連，AD轉(zhuǎn)換電路8同單片機(jī)9相連，單片機(jī)9同通信電路10相連。
[0015]單片機(jī)9控制直接數(shù)字合成芯片及相應(yīng)的電路產(chǎn)生兩路相同頻率的正弦波和一路200倍于該正弦波的方波，一路正弦波經(jīng)功率放大后接入檢測(cè)線圈4，另一路正弦波則連接加法器同Bz相加，方波則向開(kāi)關(guān)電容濾波電路6提供時(shí)鐘。
[0016]功率放大器的主體是高電壓大電流電源運(yùn)算放大器，通過(guò)同數(shù)字電位計(jì)的配合改變其放大倍數(shù)，數(shù)字電位計(jì)由單片機(jī)9控制電阻大小。
[0017]激勵(lì)線圈3由錳鋅鐵氧體作為骨架，采用U型方式外接漆包線構(gòu)成，U型磁芯垂直于待測(cè)金屬面放置。
[0018]檢測(cè)線圈4由棒型錳鋅鐵氧體作為骨架，外繞漆包線，一個(gè)線圈垂直于待檢金屬面，另一個(gè)平行于待測(cè)金屬面放置。輸出信號(hào)經(jīng)低噪聲儀表放大芯片進(jìn)行放大后輸入開(kāi)關(guān)電容濾波電路濾波。所述對(duì)檢測(cè)線圈采集到的垂直信號(hào)Bz進(jìn)行電壓累加，以使其在同一個(gè)缺陷上的輸出電壓?jiǎn)握{(diào)遞增或遞減。
[0019]開(kāi)關(guān)電容濾波電路6的中心頻率由輸入時(shí)鐘決定，中心頻率=輸入時(shí)鐘/200，因此只要保持激勵(lì)電流的頻率為開(kāi)關(guān)電容濾波電路輸入時(shí)鐘的1/200，就可以達(dá)到對(duì)不同頻率的波形進(jìn)行濾波。所述的采用開(kāi)關(guān)電容濾波電路對(duì)檢測(cè)線圈檢測(cè)到的不同激勵(lì)頻率信號(hào)進(jìn)行帶通濾波。
[0020]加法電路7采用運(yùn)算放大器，將信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的一路正弦波同Bz信號(hào)進(jìn)行相加，當(dāng)同Bz相加的正弦波幅值同缺陷任一端的Bz相位相同，幅值相等或稍大時(shí)，即可將缺陷另一端的Bz值加為同本端相同，從而達(dá)到Bz的同一缺陷兩端峰值遞增或遞減的目的。
[0021]以上實(shí)施方式僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，凡是按照本發(fā)明的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀，主要包括單片機(jī)、信號(hào)發(fā)生電路、程控增益功率放大電路、激勵(lì)線圈、檢測(cè)線圈、低噪聲儀表放大電路、開(kāi)關(guān)電容濾波電路、加法電路、AD轉(zhuǎn)換電路及通信電路；其特征是:單片機(jī)連接信號(hào)發(fā)生電路，信號(hào)發(fā)生電路同程控增益功率放大電路、開(kāi)關(guān)電容濾波電路、加法電路相連，程控增益功率放大電路同激勵(lì)線圈相連，激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈連接，檢測(cè)線圈同低噪聲儀表放大電路相連，低噪聲儀表放大電路同開(kāi)關(guān)電容濾波電路相連，開(kāi)關(guān)電容濾波電路同加法電路相連，加法電路同AD轉(zhuǎn)換電路相連，AD轉(zhuǎn)換電路同單片機(jī)相連，單片機(jī)同通信電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀，其特征是:激勵(lì)線圈由錳鋅鐵氧體作為骨架，采用U型方式外接漆包線構(gòu)成，U型磁芯垂直于待測(cè)金屬面放置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀，其特征是:檢測(cè)線圈由棒型錳鋅鐵氧體作為骨架，外繞漆包線，一個(gè)線圈垂直于待檢金屬面，另一個(gè)平行于待測(cè)金屬面放置，輸出信號(hào)經(jīng)低噪聲儀表放大芯片進(jìn)行放大后輸入開(kāi)關(guān)電容濾波電路濾波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀，其特征是:所述的采用開(kāi)關(guān)電容濾波電路對(duì)檢測(cè)線圈檢測(cè)到的不同激勵(lì)頻率信號(hào)進(jìn)行帶通濾波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀，其特征是:所述的對(duì)檢測(cè)線圈采集到的垂直信號(hào)Bz進(jìn)行電壓累加，以使其在同一個(gè)缺陷上的輸出電壓?jiǎn)握{(diào)遞增或遞減。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀，其特征是:采用了多路信號(hào)發(fā)生電路、程控增益功率放大器和開(kāi)關(guān)電容濾波電路。
【專利摘要】一種交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀，儀器包括單片機(jī)、信號(hào)發(fā)生電路、程控增益功率放大電路、激勵(lì)線圈、檢測(cè)線圈、低噪聲儀表放大電路、開(kāi)關(guān)電容濾波電路、加法電路、AD轉(zhuǎn)換電路及通信電路。采用開(kāi)關(guān)電容濾波電路對(duì)檢測(cè)線圈檢測(cè)到的不同激勵(lì)頻率信號(hào)進(jìn)行帶通濾波。對(duì)檢測(cè)線圈采集到的垂直信號(hào)Bz進(jìn)行電壓累加，使其在同一裂紋上的輸出電壓?jiǎn)握{(diào)遞增或遞減。系統(tǒng)中采用了多路信號(hào)發(fā)生電路、程控增益功率放大器和開(kāi)關(guān)電容濾波電路。本發(fā)明的技術(shù)效果是:克服了當(dāng)前檢測(cè)儀器測(cè)量范圍窄、受干擾大、測(cè)量精度差的缺點(diǎn)，具有測(cè)量范圍廣、精度高、可靠性高的特點(diǎn)?？捎行У膶?duì)金屬表面和近表面裂紋進(jìn)行高精度的測(cè)量。
【IPC分類】G01N27-82
【公開(kāi)號(hào)】CN104792858
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510213222
【發(fā)明人】任尚坤, 周留賜
【申請(qǐng)人】南昌航空大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日