CN105004798A - 一种用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置及方法，该装置包括滤波电路、三路可编程增益放大电路，一路固定增益放大电路，一个四通道模/数转换电路模块和智能放大控制模块；本发明方法循环、交替地调整三路可编程增益放大器的放大系数，可有效地将采样信号始终保持在模/数转换模块A/D采样量程的二分之一到最大量程之间，实现在不丢失信号的前提下获得尽可能大的A/D转换精度；本发明可保证在测量过程中的任何一个采样时间段内至少有一路编程增益放大器是稳定的，从而使得可编程增益放大器放大系数的调整不会影响最终输出数据的可靠性和完整性。
Description
技术领域：
本发明属于超声波基桩完整性检测领域，具体涉及一种用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置及方法。
背景技术：
目前建筑领域广泛采用桩基结构，桩基的完整性对建筑物的安全有很重要的影响，声波透射法检测是当今桩基完整性检测中应用最为广泛的方法之一。该方法是将多个声波探头分别放入预埋的平行声测管内，一个探头发射，其余探头接收；探头将声波信号转换为电信号，再经过滤波、放大、A/D采样处理后得到数字信号波形，最后通过分析该信号波形判断两个探头之间的混凝土质量。目前的超声波基桩完整性检测设备在一次检测过程中使用固定的信号放大倍数，让信号波形的峰值略小于A/D采样量程，以期在不丢失信号的前提下，获得尽可能大的A/D转换精度。该方法的弊端有：(1)在现场测试时，通常无法准确预估信号波形的峰值大小，容易出现放大倍数过大导致信号峰值超出A/D量程或者放大倍数过小导致进入A/D的信号太小，信号无法清晰表述等问题；(2)由于该方法是根据整个信号波形峰值调整放大倍数，因此在整个信号波形中的微弱信号部分A/D转换精度较低，容易丢失重要的判决信息，甚至产生较大的A/D转换误差，导致无法准确辨别基桩质量。
超声波基桩完整性检测方法要求的A/D采样频率一般在10MHz以上，而目前可编程增益放大器的响应和稳定时间大约在几微秒以上，无法单独直接替换现有声波透射法检测中的放大模块，用于超声波基桩完整性检测设备中。
因此，有必要设计一种用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置及方法。
发明内容：
为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出一种用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置及方法，实现通道放大倍数的实时动态智能调整，获得尽可能大的A/D转换精度，从而提高基桩质量检测的准确性。
本发明所提供的技术方案是：
一种用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置，包括滤波电路、三路可编程增益放大器、一路固定增益放大电路、一个四通道模/数转换电路和智能放大控制模块；
所述三路可编程增益放大器和一路固定增益放大电路的输入端均与滤波电路的输出端相连；三路可编程增益放大器和一路固定增益放大电路的四个输出端分别与四通道模/数转换电路的四个输入端相连；四通道模/数转换电路的四个输出端分别与智能放大控制模块的四个输入端相连；智能放大控制模块的三个输出端分别与三路可编程增益放大器的控制端相连；
所述滤波电路用于对前端超声波信号接收电路输出的电信号进行带通滤波；
所述三路可编程增益放大器用于根据智能放大控制模块输出的放大系数，对滤波电路输入的电信号进行放大，并送入四通道模/数转换电路；
所述一路固定增益放大电路用于对滤波电路输入的电信号进行放大，并送入四通道模/数转换电路；
所述四通道模/数转换电路用于分别对三路可编程增益放大器和一路固定增益放大电路输入的模拟电信号进行模/数转换，并将模/数转换后的四路数字信号输入智能放大控制模块；
所述智能放大控制模块用于接收由四通道模/数转换模块输入的数字信号，对各个采样时间段获取的信号进行分析、处理和合成，最终输出完整的波形数据，此完整的波形数据为与超声波信号接收电路输出的电信号波形相对应的波形数据；并依据当前采样时间段接收到的数字信号的特征调整三路可编程增益放大器的放大系数。
所述智能放大控制模块对各个采样时间段获取的信号进行分析和处理是指是指：下述工作步骤的步骤三中，智能放大控制模块对当前采样通道输出的信号进行分析，若信号峰值不等于最大量程值，说明信号峰值未超过量程，则将该信号除以该通道的可编程增益放大器的放大系数，得到该采样时间段的最终输出数字信号；若信号峰值等于最大量程值，则将固定增益放大电路输出的信号除以固定增益放大电路模块预设的放大系数，得到该采样时间段的最终输出数字信号；步骤四中，智能放大控制模块基于线性预测算法对当前采样时间段的最终输出数字信号变化趋势进行分析，预测在下一个采样时间段中的信号变化趋势；
所述智能放大控制模块对各个采样时间段获取的信号进行合成是指：智能放大控制模块将各个采样时间段的最终输出数字信号按采样时间进行合成，最终形成完整的波形数据；
上述用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置，采用如下工作步骤对超声波接收电信号进行智能放大：
步骤一：依据经验预估超声波接收电信号的初始大小，通过智能放大控制模块设置三路可编程增益放大器的放大系数：设置其中一路可编程增益放大器的放大系数，使其输出的信号峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，此可编程增益放大器所在的采样通道设置为当前采样通道；设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为此可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
依据经验预估整个超声波接收电信号的峰值大小，通过智能放大控制模块预设固定增益放大电路的放大系数，使其输出的整个超声波接收电信号的峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的五分之四到最大量程值之间；
步骤二：智能放大控制模块从四通道模/数转换电路获取一组四路信号，采样时间长度大于或等于可编程增益放大器进行放大系数调整所需的响应和稳定时间；
步骤三：智能放大控制模块对当前采样通道输出的信号进行分析，若信号峰值不等于最大量程值，说明信号峰值未超过量程，则将该信号除以该通道的可编程增益放大器的放大系数，得到该采样时间段的最终输出数字信号；若信号峰值等于最大量程值，则将固定增益放大电路输出的信号除以固定增益放大电路模块预设的放大系数，得到该采样时间段的最终输出数字信号；
步骤四：智能放大控制模块对该采样时间段的最终输出数字信号变化趋势进行分析，预测在下一个采样时间段中的信号变化趋势；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值依然在四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，则不改变三路可编程增益放大器的放大系数，仍将当前采样通道设置为下一采样时间段内的当前采样通道；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值将会减少到四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一以下时，则将放大系数为当前采样通道的可编程增益放大器的放大系数的两倍的可编程增益放大器所在的通道设置为下一个采样时间段的当前采样通道，并设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值将会增大到四通道模/数转换电路的最大量程值到最大量程值的两倍之间，则将放大系数为当前采样通道的可编程增益放大器的放大系数二分之一的可编程增益放大器所在的通道设置为下一个采样时间段的当前采样通道，并设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
若预测下一个采样时间段内当前采样通道输出的信号峰值将会增大到四通道模/数转换电路的最大量程的两倍以上，则将固定增益放大电路设置为下一个采样时间段的当前采样通道；设置三路可编程增益放大器的放大系数：使其中一路可编程增益放大器输出的信号峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
步骤五：重复步骤二至步骤四，直至完成整个超声波接收电信号的采样。
一种用于基桩超声波检测设备的信号智能放大方法，采用上述的用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置，包括以下步骤：
步骤一：依据经验预估超声波接收电信号的初始大小，通过智能放大控制模块设置三路可编程增益放大器的放大系数：设置其中一路可编程增益放大器的放大系数，使其输出的信号峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，此可编程增益放大器所在的采样通道设置为当前采样通道；设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为此可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
依据经验预估整个超声波接收电信号的峰值大小，通过智能放大控制模块预设固定增益放大电路的放大系数，使其输出的整个超声波接收电信号的峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的五分之四到最大量程值之间；
步骤二：智能放大控制模块从四通道模/数转换电路获取一组四路信号，采样时间长度大于或等于可编程增益放大器进行放大系数调整所需的响应和稳定时间；
步骤三：智能放大控制模块对当前采样通道输出的信号进行分析，若信号峰值不等于最大量程值，说明信号峰值未超过量程，则将该信号除以该通道的可编程增益放大器的放大系数，得到该采样时间段的最终输出数字信号；若信号峰值等于最大量程值，则将固定增益放大电路输出的信号除以固定增益放大电路模块预设的放大系数，得到该采样时间段的最终输出数字信号；
步骤四：智能放大控制模块对该采样时间段的最终输出数字信号变化趋势进行分析，预测在下一个采样时间段中的信号变化趋势；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值依然在四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，则不改变三路可编程增益放大器的放大系数，仍将当前采样通道设置为下一采样时间段内的当前采样通道；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值将会减少到四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一以下时，则将放大系数为当前采样通道的可编程增益放大器的放大系数的两倍的可编程增益放大器所在的通道设置为下一个采样时间段的当前采样通道，并设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值将会增大到四通道模/数转换电路的最大量程值到最大量程值的两倍之间，则将放大系数为当前采样通道的可编程增益放大器的放大系数二分之一的可编程增益放大器所在的通道设置为下一个采样时间段的当前采样通道，并设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
若预测下一个采样时间段内当前采样通道输出的信号峰值将会增大到四通道模/数转换电路的最大量程的两倍以上，则将固定增益放大电路设置为下一个采样时间段的当前采样通道；设置三路可编程增益放大器的放大系数：使其中一路可编程增益放大器输出的信号峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
步骤五：重复步骤二至步骤四，直至完成整个超声波接收电信号的采样。
所述步骤四中，智能放大控制模块基于线性预测算法对该采样时间段的信号变化趋势进行分析，预测在下一个采样时间段中的信号变化趋势。
所述步骤二中，采样时间长度等于可编程增益放大器进行放大系数调整所需的响应和稳定时间。
有益效果：
1、通过循环、交替地调整三路可编程增益放大器模块的放大系数，使得在测量过程中的任何一个采样时间段内至少总有一路编程增益放大器模块的放大系数是稳定的，可用来采集数据，而在当前采样时间段内完成对另外两路的可编程增益放大器模块放大系数的动态调整，从而使得可编程增益放大器模块放大系数的调整不会影响最终输出数据的可靠性和完整性；
2、该装置和方法可有效地将放大器的输出信号始终保持在模/数转换模块采样量程的二分之一到最大量程之间，实现在不丢失信号的前提下获得尽可能大的A/D转换精度，有效的提高了对整个信号波形中的微弱信号部分的采样精度，有助于提高超声波基桩完整性检测的准确性；
3、设置一路固定增益放大电路模块作为备用通道，可以有效的避免在采集过程中出现信号被削峰失真的问题。
4、本发明装置简单，方法高效、实时性好，。
附图说明：
图1为本发明装置在桩基完整性检测中应用方法示意图。
图2为本发明装置的结构示意图。
图3为本发明方法的工作流程示意图。
图4为仿真实验效果对比图；其中图4(a)为原始信号波形，图4(b)为常规放大方法获得的信号波形，图4(c)为本发明方法获得的信号波形。
具体实施方式：
如图1所示为本发明装置在超声波基桩完整性检测中应用方法示意图，其中10为待测基桩，20为预先埋入的声测管，30为基桩检测声波探头，50为超声波发射/接收控制单元；所述超声波发射/接收控制单元50包括超声波发射电路51，超声波信号接收电路52，智能放大模块及模/数转换电路53，逻辑控制器54；所述智能放大模块及模/数转换电路53即为本发明装置，该模块从超声波信号接收电路52获取经过转换后的超声波电信号，对该信号进行放大、模/数转换后将生成的数字波形信号发送给逻辑控制器54，由逻辑控制器54完成最终的信号分析，判断基桩质量。
如图2所示为本发明装置的结构示意图，其中531为滤波电路模块，532、533和534为三路可编程增益放大器模块，535为一路固定增益放大电路模块，536为四通道模/数转换电路模块，537为智能放大控制模块。
图3为本发明方法的工作流程示意图。
具体工作过程如下：
步骤一：依据经验预估声波接收信号的初始信号大小，通过智能放大控制模块537设置三路可编程增益放大器模块的放大系数，使经过可编程增益放大器模块532放大后的信号峰值处于A/D采样量程的二分之一到最大量程之间，并将532所在的通道设为当前采样通道，设置可编程增益放大器模块533和可编程增益放大器模块534放大系数分别为532放大系数的二分之一和两倍；
依据经验预估整个声波接收信号的峰值大小，通过智能放大控制模块537设置固定增益放大电路模块535的放大系数，使信号波形的峰值在A/D最大采样量程的五分之四到最大量程之间；
步骤二：智能放大控制模块537从四通道模/数转换电路模块536获取一组四路信号，采样时间长度等于可编程增益放大器模块进行放大系数调整所需的响应和稳定时间；
步骤三：智能放大控制模块537对当前采样通道采集的信号进行分析，若采集的信号最大值不等于量程的最大值，则认为信号峰值未超过量程，将上述信号除以可编程增益放大器模块532的放大系数，得到该采样时段的最终输出数字信号，发送给逻辑控制器54；若信号峰值等于量程的最大值，则将固定增益放大电路模块535采集的该时段信号除以固定增益放大电路模块535的预设放大系数，得到该采样时段的最终输出数字信号，发送给逻辑控制器54；
步骤四：智能放大控制模块537对该采样时段最终输出数字信号的变化趋势进行分析，预测信号在下一个采样时间段中的峰值变化趋势，若下个采样时间段内信号峰值预计依然在当前采样通道的二分之一到最大量程之间，则不改变三路可编程增益放大器模块的放大系数，仍将可编程增益放大器模块532所在的通道设置为下一采样时间段的当前采样通道；
若下个采样时间段内信号峰值预计将会减少到当前采样通道的二分之一量程以下时，则将可编程增益放大器模块534所在的设置为下一采样时间段的当前采样通道，设置可编程增益放大器模块533的放大系数为534的两倍，由于可编程增益放大器模块532的放大系数刚好是534放大系数的二分之一，因此无需调整；
若下个采样时间段内信号峰值预计将会增大到当前采样通道的最大量程到两倍最大量程之间，则将可编程增益放大器模块533所在的那个通道设置为下一采样时间段的当前采样通道，设置可编程增益放大器模块534的放大系数为533的二分之一，由于可编程增益放大器模块532的放大系数刚好是533放大系数的两倍，因此无需调整；
若下个采样时间段内信号峰值预计将会增大到当前采样通道的两倍最大量程以上，则将固定增益放大电路模块535设置为下一采样时间段的当前采样通道，设置三路可编程增益放大器模块的放大系数，使经过可编程增益放大器模块532放大后的信号峰值处于A/D采样量程的二分之一到最大量程之间，并将532所在的通道当前采样通道，设置可编程增益放大器模块533和可编程增益放大器模块534放大系数分别为532放大系数的二分之一和两倍；
步骤五：重复步骤三至步骤五直至完成整个波形信号的采样。
图4为仿真实验效果对比图；其中图4(a)为原始信号波形，图4(b)为常规放大方法获得的信号波形，图4(c)为本发明方法获得的信号波形。通过对比，可以看出，常规放大方法获得的信号波形在微弱信号部分的采样精度较低，而本发明通过循环、交替地调整三路可编程增益放大器模块的放大系数，有效地将放大器输出的信号始终保持在模/数转换模块A/D采样量程的二分之一到最大量程之间，实现在不丢失信号的前提下获得尽可能大的A/D转换精度，有效的提高了对整个信号波形中的微弱信号部分的采样精度，有助于提高超声波基桩完整性检测的准确性。
Claims (5)
1.一种用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置，其特征在于，包括滤波电路、三路可编程增益放大器、一路固定增益放大电路、一个四通道模/数转换电路和智能放大控制模块；
所述三路可编程增益放大器和一路固定增益放大电路的输入端均与滤波电路的输出端相连；三路可编程增益放大器和一路固定增益放大电路的四个输出端分别与四通道模/数转换电路的四个输入端相连；四通道模/数转换电路的四个输出端分别与智能放大控制模块的四个输入端相连；智能放大控制模块的三个输出端分别与三路可编程增益放大器的控制端相连；
所述滤波电路用于对前端超声波信号接收电路输出的电信号进行带通滤波；
所述三路可编程增益放大器用于根据智能放大控制模块输出的放大系数，对滤波电路输入的电信号进行放大，并送入四通道模/数转换电路；
所述一路固定增益放大电路用于对滤波电路输入的电信号进行放大，并送入四通道模/数转换电路；
所述四通道模/数转换电路用于分别对三路可编程增益放大器和一路固定增益放大电路输入的模拟电信号进行模/数转换，并将模/数转换后的四路数字信号输入智能放大控制模块；
所述智能放大控制模块用于接收由四通道模/数转换模块输入的数字信号，对各个采样时间段获取的信号进行分析、处理和合成，最终输出完整的波形数据，此完整的波形数据为与超声波信号接收电路输出的电信号波形相对应的波形数据；并依据当前采样时间段接收到的数字信号的特征调整三路可编程增益放大器的放大系数。
2.根据权利要求1所述的用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置，其特征在于，采用如下工作步骤对超声波接收电信号进行智能放大：
步骤一：依据经验预估超声波接收电信号的初始大小，通过智能放大控制模块设置三路可编程增益放大器的放大系数：设置其中一路可编程增益放大器的放大系数，使其输出的信号峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，此可编程增益放大器所在的采样通道设置为当前采样通道；设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为此可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
依据经验预估整个超声波接收电信号的峰值大小，通过智能放大控制模块预设固定增益放大电路的放大系数，使其输出的整个超声波接收电信号的峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的五分之四到最大量程值之间；
步骤二：智能放大控制模块从四通道模/数转换电路获取一组四路信号，采样时间长度大于或等于可编程增益放大器进行放大系数调整所需的响应和稳定时间；
步骤三：智能放大控制模块对当前采样通道输出的信号进行分析，若信号峰值不等于最大量程值，说明信号峰值未超过量程，则将该信号除以该通道的可编程增益放大器的放大系数，得到该采样时间段的最终输出数字信号；若信号峰值等于最大量程值，则将固定增益放大电路输出的信号除以固定增益放大电路模块预设的放大系数，得到该采样时间段的最终输出数字信号；
步骤四：智能放大控制模块对该采样时间段的最终输出数字信号变化趋势进行分析，预测在下一个采样时间段中的信号变化趋势；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值依然在四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，则不改变三路可编程增益放大器的放大系数，仍将当前采样通道设置为下一采样时间段内的当前采样通道；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值将会减少到四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一以下时，则将放大系数为当前采样通道的可编程增益放大器的放大系数的两倍的可编程增益放大器所在的通道设置为下一个采样时间段的当前采样通道，并设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值将会增大到四通道模/数转换电路的最大量程值到最大量程值的两倍之间，则将放大系数为当前采样通道的可编程增益放大器的放大系数二分之一的可编程增益放大器所在的通道设置为下一个采样时间段的当前采样通道，并设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
若预测下一个采样时间段内当前采样通道输出的信号峰值将会增大到四通道模/数转换电路的最大量程的两倍以上，则将固定增益放大电路设置为下一个采样时间段的当前采样通道；设置三路可编程增益放大器的放大系数：使其中一路可编程增益放大器输出的信号峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
步骤五：重复步骤二至步骤四，直至完成整个超声波接收电信号的采样。
3.一种用于基桩超声波检测设备的信号智能放大方法，其特征在于，采用权利要求1所述的用于基桩超声波检测设备的信号智能放大装置，包括以下步骤：
步骤一：依据经验预估超声波接收电信号的初始大小，通过智能放大控制模块设置三路可编程增益放大器的放大系数：设置其中一路可编程增益放大器的放大系数，使其输出的信号峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，此可编程增益放大器所在的采样通道设置为当前采样通道；设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为此可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
依据经验预估整个超声波接收电信号的峰值大小，通过智能放大控制模块预设固定增益放大电路的放大系数，使其输出的整个超声波接收电信号的峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的五分之四到最大量程值之间；
步骤二：智能放大控制模块从四通道模/数转换电路获取一组四路信号，采样时间长度大于或等于可编程增益放大器进行放大系数调整所需的响应和稳定时间；
步骤三：智能放大控制模块对当前采样通道输出的信号进行分析，若信号峰值不等于最大量程值，说明信号峰值未超过量程，则将该信号除以该通道的可编程增益放大器的放大系数，得到该采样时间段的最终输出数字信号；若信号峰值等于最大量程值，则将固定增益放大电路输出的信号除以固定增益放大电路模块预设的放大系数，得到该采样时间段的最终输出数字信号；
步骤四：智能放大控制模块对该采样时间段的最终输出数字信号变化趋势进行分析，预测在下一个采样时间段中的信号变化趋势；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值依然在四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，则不改变三路可编程增益放大器的放大系数，仍将当前采样通道设置为下一采样时间段内的当前采样通道；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值将会减少到四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一以下时，则将放大系数为当前采样通道的可编程增益放大器的放大系数的两倍的可编程增益放大器所在的通道设置为下一个采样时间段的当前采样通道，并设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
若预测下一个采样时间段内，当前采样通道输出的信号峰值将会增大到四通道模/数转换电路的最大量程值到最大量程值的两倍之间，则将放大系数为当前采样通道的可编程增益放大器的放大系数二分之一的可编程增益放大器所在的通道设置为下一个采样时间段的当前采样通道，并设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
若预测下一个采样时间段内当前采样通道输出的信号峰值将会增大到四通道模/数转换电路的最大量程的两倍以上，则将固定增益放大电路设置为下一个采样时间段的当前采样通道；设置三路可编程增益放大器的放大系数：使其中一路可编程增益放大器输出的信号峰值处于四通道模/数转换电路的最大量程值的二分之一到最大量程值之间，设置另外两路可编程增益放大器的放大系数分别为该路可编程增益放大器的放大系数的两倍和二分之一；
步骤五：重复步骤二至步骤四，直至完成整个超声波接收电信号的采样。
4.根据权利要求3所述的用于基桩超声波检测设备的信号智能放大方法，其特征在于，所述步骤四中，智能放大控制模块基于线性预测算法对该采样时间段的信号变化趋势进行分析，预测在下一个采样时间段中的信号变化趋势。
5.根据权利要求3或4所述的用于基桩超声波检测设备的信号智能放大方法，所述步骤二中，采样时间长度等于可编程增益放大器进行放大系数调整所需的响应和稳定时间。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109374921A (zh) * | 2018-11-24 | 2019-02-22 | 南华机电(太仓)有限公司 | 一种超声波风速风向测量装置及方法 |
| CN110988143A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-10 | 中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司 | 一种隧道混凝土管片缺陷检测方法及设备 |
| CN112674798A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-04-20 | 青岛海信医疗设备股份有限公司 | 一种超声设备、超声图像处理方法及介质 |
| CN114228420A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-03-25 | 中铁十二局集团有限公司 | 一种隧道工程用空陆两栖空气耦合雷达检测机器人 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0580036A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-03-30 | Tokimec Inc | 超音波探傷装置 |
| JPH05142209A (ja) * | 1991-11-21 | 1993-06-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 携帯型超音波測定装置 |
| CN101654914A (zh) * | 2009-07-21 | 2010-02-24 | 武汉中岩科技有限公司 | 一种层析成像基桩声波透射法现场检测控制方法及装置 |
| CN101917197A (zh) * | 2010-08-19 | 2010-12-15 | 河南科技大学 | 双通道模数联合型可变增益数据采集装置 |
| CN102088292A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-06-08 | 东莞市创锐电子技术有限公司 | 一种多路增益自适应匹配的信号采集方法及其装置 |
| CN102364336A (zh) * | 2011-04-29 | 2012-02-29 | 武汉华和机电技术有限公司 | 用于桩基超声波检测的超声波传感器 |
| CN203773012U (zh) * | 2014-03-24 | 2014-08-13 | 三泰电力技术（南京）股份有限公司 | 一种基于可变增益放大的局部放电检测器 |
-
2015
- 2015-06-30 CN CN201510375299.3A patent/CN105004798B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0580036A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-03-30 | Tokimec Inc | 超音波探傷装置 |
| JPH05142209A (ja) * | 1991-11-21 | 1993-06-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 携帯型超音波測定装置 |
| CN101654914A (zh) * | 2009-07-21 | 2010-02-24 | 武汉中岩科技有限公司 | 一种层析成像基桩声波透射法现场检测控制方法及装置 |
| CN101917197A (zh) * | 2010-08-19 | 2010-12-15 | 河南科技大学 | 双通道模数联合型可变增益数据采集装置 |
| CN102088292A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-06-08 | 东莞市创锐电子技术有限公司 | 一种多路增益自适应匹配的信号采集方法及其装置 |
| CN102364336A (zh) * | 2011-04-29 | 2012-02-29 | 武汉华和机电技术有限公司 | 用于桩基超声波检测的超声波传感器 |
| CN203773012U (zh) * | 2014-03-24 | 2014-08-13 | 三泰电力技术（南京）股份有限公司 | 一种基于可变增益放大的局部放电检测器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109374921A (zh) * | 2018-11-24 | 2019-02-22 | 南华机电(太仓)有限公司 | 一种超声波风速风向测量装置及方法 |
| CN110988143A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-10 | 中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司 | 一种隧道混凝土管片缺陷检测方法及设备 |
| CN112674798A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-04-20 | 青岛海信医疗设备股份有限公司 | 一种超声设备、超声图像处理方法及介质 |
| CN114228420A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-03-25 | 中铁十二局集团有限公司 | 一种隧道工程用空陆两栖空气耦合雷达检测机器人 |
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| Publication number | Publication date |
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