CN101718538B - 电磁超声测厚仪器信号接收放大装置 - Google Patents

电磁超声测厚仪器信号接收放大装置 Download PDF

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Abstract

一种电磁超声测厚仪器信号接收放大装置，属于电磁超声测厚无损检测技术领域。包括高压箝制电路，前级放大器系统，检波器及相关滤波系统；检测信号双端送入高压箝制电路，信号通过箝制高压后，双端送入前级放大器系统，经过两极放大后的信号通过跟随器，将信号送入检波器及相关滤波系统，通过检波滤波拾取检测信号。优点在于，可以将微弱的有用信号，从噪声中分辨出来，并给以足够的放大，以使检测人员可以从仪器显示中监测被测工件的信息。

Description

电磁超声测厚仪器信号接收放大装置
技术领域
本发明属于电磁超声测厚无损检测技术领域，特别是提供了一种电磁超声测厚仪器信号接收放大装置。
背景技术
电磁超声测厚仪器的接收放大装置是电磁超声测厚仪器信号接收和处理的关键部件，其性能优劣对保证检测信号真实准确的反映被测工件的内部信息起着至关重要的作用。
电磁超声测厚仪器的信号检测为微弱信号的检测。当被测信号非常微弱时，易被噪声淹没。将这些检测到的微弱信号进行不失真的放大，并保证不引入新的噪声，是非常困难的。因此，设计一款新型的电磁超声测厚仪器的信号接收放大装置，将微弱的检测信号转换成后续A/D转换电路可识别的高灵敏度信号意义重大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电磁超声测厚仪器信号接收放大装置，适用于电磁超声测厚仪器的信号接收放大，该装置可以将微弱的有用信号，从噪声中分辨出来，并给以足够的放大，以使检测人员可以从仪器显示中监测被测工件的信息。
本发明包括高压箝制电路，前级放大器系统，检波器及相关滤波系统。检测信号双端送入高压箝制电路，信号通过箝制高压后，双端送入前级放大器系统，经过两极放大后的信号通过跟随器，将信号送入检波器及相关滤波系统，通过检波滤波拾取检测信号。
本发明设计的高压箝制电路由快速二极管D1，快速二极管D2，快速二极管D3，快速二极管D4，磁珠E1，磁珠E2组成。快速二极管D1与快速二极管D2串联后并联在两输入端口之间，快速二极管D3与快速二极管D4串联后并联在两输入端口之间。快速二极管D1，快速二极管D2与快速二极管D3，快速二极管D4连接极性相反。这种高压箝制电路可快速的将幅度过高的接收脉冲信号箝制在二极管的导通电压，避免对后级放大器电路的冲击。磁珠E1，磁珠E2串接在输入端口两侧，可以很好的抑制高频噪声。
本发明设计的前级放大器系统由两级串联的放大器系统再串联一级跟随器组成。第一级放大器系统为双端输入单端输出放大器系统，包括低噪声宽频带放大器U1，反馈电阻Rf1，对地电阻Rg1。本发明设计的这种放大器系统具有很强的共模抑制能力，可以最大程度的抑制输入噪声。第二级放大器系统为单端输入单端输出放大器系统，包括低噪声宽频带放大器U2，反馈电阻Rf2，对地电阻Rg2。本放大器系统中采用的跟随器为低噪声宽频带放大器U3，大大地提高了放大器系统的带载能力。本发明采用的宽频带放大器可实现较长传输线的低损耗高速信号传输，特别适合电磁超声测厚仪器的放大系统使用。
检波及相关滤波系统由电容C1，电阻R8，二极管D5及电阻R9与电阻R5，电阻R6，电阻R7，电容C2，电容C3，电容C4组成。其中电容C1与电阻R8并联组成低通滤波器，二极管D5与电阻R9并联后组成检波电路，实现小信号的检波。即：利用二极管的单向特性将高频载波信号中包含的低频信号提取出来。经过检波的信号通过由电阻R5，电阻R6，电阻R7，电容C2，电容C3，电容C4组成的三级无源低通滤波系统滤除检波后信号中的高频成分，提取出有用信息，送入仪器的A/D转换。
本发明的优点和积极效果
本发明所设计的电磁超声测厚仪器的信号接收放大系统噪声小，放大倍数高，电路简单，芯片成本较低。
附图说明
图1为本发明的电路图。
具体实施方式
本发明的一个优选实施例是：参见图1，本电磁超声测厚仪器信号接收放大装置由高压箝制电路、前级放大器系统和检波器及相关滤波系统串接组成。
检测信号双端送入高压箝制电路，信号两极分别通过快速二极管D1、快速二极管D2和快速二极管D3、快速二极管D4与地连接，快速二极管D1和快速二极管D2、快速二极管D3和快速二极管D4反向连接，用于箝制正负高压信号。
信号通过箝制高压后，双端送入前级放大器系统的第一级放大器系统，双端信号经放大器U1及其外围反馈电阻Rf1和对地电阻Rg1后，输出单端信号送入第二级放大系统的放大器U2，U2配有外围反馈电阻Rf1和对地电阻Rg1。两极放大后的信号通过跟随器U3，将信号送入下级检波器及相关滤波系统。
检波器及相关滤波系统的第一段是电容C1与电阻R8并联组成低通滤波器，滤波后的信号通过二极管D5与电阻R9并联后组成检波电路，经过检波的信号通过由电阻R5，电阻R6，电阻R7，电容C2，电容C3，电容C4组成的三级无源低通滤波系统滤除检波后信号中的高频成分，提取出最终的有用信息。

Claims (2)

1.一种电磁超声测厚仪器信号接收放大装置，其特征在于，包括高压箝制电路，前级放大器系统，检波器及相关滤波系统；检测信号双端送入高压箝制电路，信号通过箝制高压后，双端送入前级放大器系统，经过两极放大后的信号通过跟随器，将信号送入检波器及相关滤波系统，通过检波滤波拾取检测信号
所述的高压箝制电路由快速二极管D1，快速二极管D2，快速二极管D3，快速二极管D4，磁珠E1，磁珠E2组成；快速二极管D1与快速二极管D2串联后并联在两输入端口之间，快速二极管D3与快速二极管D4串联后并联在两输入端口之间；快速二极管D1和快速二极管D2的连接极性与快速二极管D3和快速二极管D4连接极性相反；
所述的前级放大器系统由两级串联的放大器系统再串联一级跟随器组成；第一级放大器系统为双端输入单端输出放大器系统，包括低噪声宽频带放大器U1，反馈电阻Rf1，对地电阻Rg1；第二级放大器系统为单端输入单端输出放大器系统，包括低噪声宽频带放大器U2，反馈电阻Rf2，对地电阻Rg2；该放大器系统中采用的跟随器为低噪声宽频带放大器U3。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，检波器及相关滤波系统由电容C1，电阻R8，二极管D5及电阻R9与电阻R5，电阻R6，电阻R7，电容C2，电容C3，电容C4组成；其中电容C1与电阻R8并联组成低通滤波器，二极管D5与电阻R9并联后组成检波电路，实现小信号的检波；经过检波的信号通过由电阻R5，电阻R6，电阻R7，电容C2，电容C3，电容C4组成的三级无源低通滤波系统滤除检波后信号中的高频成分，提取出有用信息，送入仪器的A/D转换。 
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