CN108205011A - 一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，属于电磁应用和无损检测领域，其特征为：由前置放大电路、伺服电路、功率放大电路、磁化电路、信号采集电路、信号处理电路和电源电路组成；前置放大电路采用JRC5534芯片作为信号放大器，伺服电路采用了OP07伺服芯片，功率放大电路采用了LM3886功率放大芯片，磁化电路采用了铁锌锰氧体和漆包线，信号采集电路采用了SS94A1作为霍尔效应传感器，采用了TLC2252作为信号放大器，信号处理电路采用了STM32F103RCT6单片机，电源电路采用LM317和LM337芯片作为AC/DC降压模块；本电路通过将收集到的铁磁性材料表面的磁场信号与激励信号比较，能利用两路信号的相位差初步检测出被检试件的缺陷位置。

Description

一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路

技术领域

本发明涉及一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，该发明属于电磁应用和无损检测技术领域。

背景技术

漏磁检测作为铁磁性材料无损检测的重要技术，因其对铁磁性材料内部损伤具有较高的探测灵敏度、可实现初步的量化、检测速度快、操作简单、容易实现自动化等优点，已得到广泛的应用。铁磁性材料被磁化后，试件表面或近表面的缺陷导致试件形成漏磁场，因此可以通过检测漏磁场的变化进而发现缺陷。该技术广泛应用于特种设备检测，天然气管道检测等领域。

但由于现有的漏磁检测使用的激励频率都比较高，受趋肤效应影响，穿透深度被大大限制。并且现有与低频漏磁技术匹配的检测电路都比较复杂，成本较高，造成现场检测成本的增加。

本发明为一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路能够有效改善穿透深度低、电路复杂和成本较高的缺点。

发明内容

本发明属于电磁应用和无损检测技术领域，提供一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路。

本发明的目的通过磁化被检试件，使用传感器收集被检试件的磁场信号并与激励信号进行比较，利用两路信号的相位差初步检测出被检试件的内部缺陷。

本发明通过以下技术方案实现：由前置放大电路、伺服电路、功率放大电路、磁化电路、信号采集电路、信号控制电路、电源电路组成；前置放大电路采用JRC5534芯片作为信号放大器，伺服电路采用OP07作为伺服芯片，功率放大电路采用了LM3886功率放大芯片，磁化电路采用了铁锌锰氧体和漆包线，信号采集电路采用了SS94A1作为霍尔效应传感器，采用了TLC2252作为信号采集放大芯片，信号控制电路采用了STM32F103RCT6单片机，电源电路采用正电压芯片LM317和负电压芯片LM337作为AC/DC降压模块。本电路通过信号控制电路产生一个频率为20Hz，幅值范围在1-2V的正弦激励信号，激励信号经过前置放大电路，功率放大电路后加在磁化电路上，将被检试件进行磁化，使用传感器收集被检试件的磁场信号并与激励信号进行比较，利用两路信号的相位差初步检测出被检试件的内部缺陷。

所述的一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：由整流电路，稳压电路，正电源电路，负电源电路，功率放大电路，伺服电路，前置放大电路，信号控制电路，信号采集电路组成。

所述的一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：整流电路由整流芯片D25XB80，电容C1、C2、C3、C4、C5，电阻R1、R2、稳压二极管D1，连接头J1共同组成。D25XB80的第1引脚通过电阻R1与稳压芯片MC7824的第1引脚相连，R1的阻值为10Ω，D25XB80的第1引脚同时也与正电源芯片LM337的第3引脚相连。D25XB80的第2引脚与连接头J1的AC1端相连，同时通过电容C3与地相连，C3的电容值为10000uf。D25XB80的第3引脚与连接头J1的AC2端相连，并通过电容C1与地相连，C1的电容值为0.1uf。AC2端通过依次电阻R2、稳压二极管D1，电容C5与地相连，其中D1的正极与R2相连，R2的阻值为4.7KΩ，C5采用2.2uf的极性电容，负极接地。电容C2与C4的一端相连，另一端一起接地，C2采用1uf的极性电容，C4的电容值为0.01uf。连接头J1的GND端与地相连。D25XB80的第4引脚与负电源芯片LM317的第3引脚相连，同时通过电阻R5与功率放大芯片LM3886的第8引脚相连，R5的阻值为10KΩ。

所述的一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：稳压电路由稳压芯片MC7824，电阻R3、R4、电容C6，发光二极管D2、D3共同组成。MC7824的第2引脚与地相连。MC7824的第3引脚通过R3、D2与地相连，D2的负极接地，R3的阻值为4.7KΩ。MC7824的第3引脚通过电阻R4、D3与地相连，D3的负极接地，R4的阻值为4.7KΩ。也通过C6与地相连，C6的负极接地，电容值为470uf。

所述的一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：负电源电路由负电源芯片LM337，电阻R6、R7，电容C7、C8、C10、C11共同组成。LM337的第1引脚通过R6与第3引脚相连，R6的阻值为178Ω。同时第1引脚也通过电阻R7与地相连，R7的阻值为2KΩ。第1引脚还通过电容C7与地相连，C7采用极性电容，电容值为100uf，正极与地相连。LM337的第2引脚分别与伺服芯片OP07的第4引脚和前置放大芯片JRC5534的第4引脚相连。LM337的第3引脚与通过电容C10与地相连，C10采用极性电容，电容值为100uf，负极与地相连。LM337的第3引脚通过电容C8与地相连，C8采用极性电容，电容值为100uf，正极与地相连。LM337的第3引脚还与功率放大芯片LM3886的第4引脚相连。

所述的一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：正电源芯片LM317，电容C9、C11、C13，电阻R8、R9共同组成正电源电路。LM317的第1引脚通过R9与第2相连，R9的阻值为178欧姆。LM317的第1引脚还分别通过电阻R8、电容C13与地相连，R8的阻值为2KΩ，C13的电容值为100uf。LM317的第2引脚相连通过电容C9与地相连，C9采用极性电容，电容值为100uf，负极接地。LM317的第2引脚还分别与伺服芯片OP07的第7引脚和前置放大芯片JRC5534的第7引脚相连，LM317的第3引脚通过C11与功率放大芯片LM3886的第1引脚和第5引脚相连，C11采用极性电容，电容值为100uf，正极与LM317的第三引脚相连。

所述的一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：功率放大电路由功率放大芯片LM3886，,电阻R10、R11，电容C12、C14共同组成。使用LM3886的第1、2、3、4、5、7、8、9、10、11引脚，其他引脚悬空。LM3886的第2引脚与第4引脚相连。LM3886的第3引脚与传感头的一端相连，传感头的另一端与地相连。传感头由铁氧锰锌体U型磁轭和漆包线组成。LM3886的第7引脚与地相连。LM3886的第9引脚通过电阻R11与地相连，R11的阻值为1KΩ。LM3886的第9引脚与C12相连，C12的与通过R10与地相连，C12的电容值为6.8nf，R10的阻值为1.24KΩ。LM3886的第10引脚通过C14与地相连，C14的电容值为330pf。

所述的一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：伺服电路由伺服芯片OP07，电阻R12、R13、R14、R15、R16，电容C15、C16共同组成，使用OP07的第2、3、4、6、7引脚，其他引脚悬空。OP07的第2引脚通过R14与地相连，R14的阻值为619KΩ。OP07的第2引脚通过C15和第6引脚相连，C15的电容值为0.68uf。OP07的第3引脚通过R15与功率放大芯片LM3886的第3引脚相连，R15的阻值为619KΩ。OP07的第3引脚依次通过C16、R16、C17与前置放大芯片JRC5534的第6引脚相连，C16和C17的电容值分别为0.68uf和4.7uf，R16的阻值为56.2KΩ。OP07的第6引脚依次通过R12、R13与功率放大芯片LM3886相连，R12和R13的阻值分别为31.6KΩ和20KΩ。

所述的一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：前置放大电路由前置放大芯片和电阻R17、R18共同构成。使用JRC5534第2、3、4、6、7引脚，其余引脚悬空。JRC5534的第2引脚通过R17与第6引脚相连，R17的阻值为8.06KΩ。JRC5534的第2引脚通过R18与地相连，R18的阻值为1.96KΩ。

所述的一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：信号控制电路由信号控制芯片STM32F103RCT6，电容C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29，电阻R20、R21、R22、R23，晶振Y1、Y2和按键K1共同组成。使用信号控制芯片的第1、4、5、6、7、12、13、18、19、20、24、28、31、32、47、48、63、64引脚，其余引脚悬空。STM32F103RCT6的第1引脚与VCC相连，第4引脚分别与Y2和C26的一端相连， Y2的另一端与C25的一端相连，C26与C25的另一端一起与地相连，C25和C26的电容值都为22pf，Y2的频率为8MHz。STM32F103RCT6的第5引脚分别通过R22和Y1与第6引脚相连，R22的阻值为1MΩ，Y1的频率为8MHz。STM32F103RCT6的第5引脚通过C22与地相连，C22的电容值为22pf。STM32F103RCT6的第6引脚通过C23与地相连，C23的电容值为22pf。STM32F103RCT6的第7引脚通过R23与VCC相连，R22的阻值为10KΩ；STM32F103RCT6的第7引脚通过C24与地相连，C24的电容值为0.1uf；STM32F103RCT6的第7引脚还通过按键K1与地相连，按键K1作为复位按键。STM32F103RCT6的第12引脚与地相连。STM32F103RCT6的第13引脚分别通过C20和C21与地相连，C20和C21的电容值分别为0.1uf和10uf。STM32F103RCT6的第13引脚通过R21与VCC相连，R21的阻值为10KΩ。STM32F103RCT6的第18、28、31、47、60、63引脚与地相连。STM32F103RCT6的第19、32、48、63引脚与VCC相连。STM32F103RCT6的第19、32、48、63引脚分别通过C19、C29、C28、C27与地相连，C19、C29、C28、C27的电容值都为0.1uf。STM32F103RCT6的第20引脚分别通过C18和R20与地相连，C18的电容值为680pf，R20的阻值为56.2KΩ。STM32F103RCT6的第20引脚通过R19与前置放大芯片JRC5534的第3引脚相连，R19的阻值为523Ω。STM32F103RCT6的第24引脚与信号采集放大芯片TLC2252的第7引脚相连。VCC的电压为+3.3V。

所述的一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：信号采集电路由霍尔效应传感器SS94A1，信号采集放大芯片TLC2252，电阻R24、R25、R26、R27、R28和电容C30、C31共同组成。SS94A1的第1引脚接+5V，第3引脚接地，并且霍尔效应传感器SS94A1放置在传感头的正下方。SS94A1的第2引脚通过C31与TLC2252的第3引脚相连，C31的电容值为0.1uf。TLC2252的第3引脚通过R28与地相连，R28的阻值为10KΩ。TLC2252的第2引脚分别通过R26和C30与第1引脚相连，R26的阻值为10KΩ，C30的电容值为0.01uf。TLC2252的第2引脚通过R27与地相连，R27的阻值为1KΩ。TLC2252的第1引脚与第5引脚相连。TLC2252的第6引脚通过R24与第7引脚相连，R24的阻值为10KΩ。TLC2252的第引脚通过R25与地相连，R25的阻值为1KΩ。TLC2252的第4引脚与地相连，TLC2252的第8引脚与+5V相连。

本发明的工作原理是：线圈在较低频率（1-100Hz）下激发产生一个交变电磁场将被检工件进行磁化。被检工件获得磁性后，如果没有损伤，磁力线均匀分布于工件中且磁场没有泄露，此时漏磁通约为零。当有损伤时，由于工件缺陷部分磁导率变小，致使磁通量不能均匀分布，而磁场不能全部通过该部分，此时磁场有三条路径，一是从缺陷的凹陷处穿透，二是仍从工件中穿透，剩余的磁场则从工件外通过，泄露出去，成为漏磁场。漏磁场随着损伤外型和大小的改变而改变。所以，通过探测漏磁信号，便可以得到缺陷的典型信息。

本发明的有益效果是：能够通过调节信号幅值大小使得被检试件磁饱和，增强了探测灵敏度。此外，本电路集成度高，减小了检测设备的尺寸，便于携带；能够有效地进行铁磁性材料内部探伤，效果明显；对被检试件表面要求低，穿透深度深。

附图说明

图1为一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，给电路提供的VCC电压为+3.3V。一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路由整流芯片（U1）、稳压芯片（U2）、负电源芯片（U3）、正电源芯片（U4）、功率放大芯片（U5）、伺服芯片（U6）、前置放大芯片（U7）、信号采集第一放大器（U8A）、信号采集第二放大器（U8B）、信号控制芯片（U9）、传感头（S1）、霍尔效应传感器（S2）、连接头（J1）、第一电容（R1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五电容（C5）、第六电容（C6）、第七电容（C7）、第八电容（C8）、第九电容（C9）、第十电容（C10）、第十一电容（C11）、第十二电容（C12）、第十三电容（C13）、第十四电容（C14）、第十五电容（C15）、第十六电容（C16）、第十七电容（C17）、第十八电容（C18）、第十九电容（C19）、第二十电容（C20）、第二十一电容（C21）、第二十二电容（C22）、第二十三电容（C23）、第二十四电容（C24）、第二十五电容（C25）、第二十六电容（C26）、第二十七电容（C27）、第二十八电容（C28）、第二十九电容（C29）、第三十电容（C30）、第三十一电容（C31）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）、第十二电阻（R12）、第十三电阻（R13）、第十四电阻（R14）、第十五电阻（R15）、第十六电阻（R16）、第十七电阻（R17）、第十八电阻（R18）、第十九电阻（R19）、第二十电阻（R20）、第二十一电阻（R21）、第二十二电阻（R22）、第二十三电阻（R23）、第二十四电阻（R24）、第二十五电阻（R25）、第二十六电阻（R26）、第二十七电阻（R27）、第二十八电阻（R27）、第一稳压二极管（D1），第一发光二极管（D2）、第二发光二极管（D3）、第一晶振（Y1）、第二晶振（Y2）和按键（K1）组成。

整流芯片（U1）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五电容（C5）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第一稳压二极管（D1）、连接头（J1）共同组成整流电路，其中整流芯片（U1）采用D25XB80，整流芯片（U1）的第1引脚与第一电阻（R1）的一端相连，同时也与正电源芯片（U4）的第3引脚相连，第一电阻（R1）的另一端与稳压芯片（U2）的第1引脚相连，整流芯片（U2）的第2引脚与连接头（J1）的AC1端相连，同时也与第三电容（C3）的一端相连，整流芯片（U1）的第3引脚与第一电容（C1）的一端相连，同时也与连接头（J1）的AC2端相连，AC2端与第二电阻（R2）相连，第二电阻（R2）的另一端与第一稳压二极管（D1）的正极相连，第一稳压二极管（D1）的负极与第五电容（C5）的正极相连，第五电容（C5）的负极与地相连，第一电容（C1）的另一端与第二电容（C2）的一端相连，同时也与第三电容（C3）另一端相连，也和第四电容（C4）的一端相连，第四电容（C4）的另一端与第二电容（C2）的另一端相连，连接头（J1）的GND端与地相连，整流芯片（U1）的第4引脚与负电源芯片（U3）的第3引脚相连，同时与第五电阻（R5）的一端相连，第五电阻（R5）的另一端与功率放大芯片（U5）的第8引脚相连。

稳压芯片（U2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第六电容（C6）、第一发光二极管（D2）和第二发光二极管（D3）共同组成稳压电路，其中稳压芯片（U2）采用MC7824，稳压芯片（U2）的第2引脚与地相连，稳压芯片（U2）的第3引脚与第三电阻（R3）的一端相连，同时也与第四电阻（R4）的一端相连，也与第六电容（C6）的正极相连，第六电容（C6）的另一端与地相连，第三电阻（R3）的另一端与第一发光二极管（D2）的正极相连，第一发光二极管（D2）的负极与地相连，第四电阻（R4）的另一端与第二发光二极管（D3）的正极相连，第二发光二极管（D3）的负极与地相连。

负电源芯片（U3）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第七电容（C7）、第八电容（C8）、第十电容（C10）、第十一电容（C11）共同组成负电源电路，其中负电源芯片（U3）采用LM337,负电源芯片（U3）的第1引脚与第六电阻（R6）的一端相连，同时与第七电阻（R7）的一端相连，并与第七电容（C7）的负极相连，第七电容（C7）的正极与地相连，第七电阻（R7）的另一端也与地相连，第六电阻（R6）的另一端与负电源芯片（U3）的第2引脚相连，负电源芯片（U3）的第2引脚分别与伺服芯片（U6）的第4引脚和前置放大芯片（U7）的第4引脚相连，同时与第十电容（C10）的负极相连，第十电容（C10）的正极与地相连，负电源芯片（U3）的第3引脚分别与第八电容（C8）的负极和功率放大芯片（U5）的第4引脚相连，第八电容（C8）的正极与地相连。

正电源芯片（U4）、第九电容（C9）、第十一电容（C11）、第十三电容（C13）、第八电阻（R8）和第九电阻（R9）共同组成正电源电路，其中正电源芯片（U4）采用LM317，正电源芯片（U4）的第1引脚分别与第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十三电容（C13）的一端相连，第八电阻（R8）的另一端与第十三电容（C13）的另一端相连并与地相连，第九电阻（R9）的另一端与正电源芯片（U4）的第2引脚相连，正电源芯片（U4）的第2引脚与第九电容（C9）的正极相连，同时分别与伺服芯片（U6）的第7引脚和前置放大芯片（U7）的第7引脚相连，正电源芯片（U4）的第3引脚与第十一电容（C11）的正极相连，同时与功率放大芯片（U5）的第1引脚相连，第十一电容（C11）的负极与功率放大芯片（U5）的第5引脚相连。

功率放大芯片（U5）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）、第十二电容（C12）、第十四电容（C14）共同组成功率放大电路，功率放大芯片（U5）采用LM3886，使用其1、2、3、4、5、7、8、9、10、11引脚，功率放大芯片（U5）的第2引脚与第4引脚相连，功率放大芯片（U5）的第3引脚与传感头（S1）的一端相连，传感头（S1）的另一端与功率放大芯片（U5）的第7引脚相连并与地相连，传感头（S1）由铁氧锰锌体U型磁轭（1）和漆包线（2）组成，功率放大芯片（U5）的第9引脚分别与第十二电容（C12）和第十一电阻（R11）相连，第十二电容（C12）的另一端与第十电阻（R10）的一端相连，第十一电阻（R11）的另一端与第十电阻（R10）的另一端相连并与地相连，功率放大芯片（U5）的第10引脚与第十四电容（C14）相连，第十四电容（C14）的另一端与地相连；伺服芯片（U6）、第十二电阻（R12）、第十三电阻（R13）、第十四电阻（R14）、第十五电阻（R15）、第十六电阻（R16）、第十五电容（C15）、第十六电容（C16）共同组成伺服电路，伺服芯片（U6）采用OP07，使用其第2、3、4、6、7引脚，伺服芯片（U6）的第2引脚分别与第十四电阻（R14）和第十五电容（C15）相连，第十四电阻（R14）的另一端接地，第十五电容（C15）的另一端与伺服芯片（U6）的第6引脚相连，伺服芯片（U6）的第3引脚分别与第十五电阻（R15）和第十六电容（C16）的一端相连，第十五电阻（R15）的另一端与第十三电阻（R13）的一端相连并与功率放大芯片（U5）的第4引脚相连，第十三电阻（R13）的另一端与第十二电阻（R12）的一端相连，第十二电阻（R12）的另一端与伺服芯片（U6）的第6引脚相连，第十六电容（C16）的另一端与第十六电阻（R16）的一端相连，第十六电阻（R16）的另一端与第十七电容（C17）的一端相连，第十七电容（C17）的另一端与前置放大芯片（U7）的第6引脚相连。

前置放大芯片（U7）、第十七电阻（R17）、第十八电阻（R18）、第十九电阻（R19）、第二十电阻（R20）和十八电容（C18）共同构成前置放大电路，前置放大芯片（U7）采用JRC5534，使用其第2、3、4、6、7引脚，前置放大芯片（U7）的第2引脚与第十八电阻（R18）的一端相连，第十八电阻（R18）的另一端与十八电容（C18）的一端相连并与地相连，十八电容（C18）的另一端分别与第十九电阻（R19）和第二十电阻（R20）的一端相连，第二十电阻（R20）的另一端与地相连，第十九电阻（R19）的另一端与前置放大芯片（U7）的第3引脚相连，前置放大芯片（U7）的第6引脚与第十七电阻（R17）的一端相连，第十七电阻（R17）的另一端与前置放大芯片（U7）的第2引脚相连。

信号控制芯片（U9）、第十九电容（C19）、第二十电容（C20）、第二十一电容（C21）、第二十二电容（C22）、第二十三电容（C23）、第二十四电容（C24）、第二十五电容（C25）、第二十六电容（C26）、第二十七电容（C27）、第二十八电容（C28）、第二十九电容（C29）、第二十一电阻（R21）、第二十二电阻（R22）、第二十三电阻（R23）、第一晶振（Y1）、第二晶振（Y2）和按键（K1）共同组成信号控制电路，信号控制芯片（U9）采用STM32F103RCT6，使用其第1、4、5、6、7、12、13、18、19、20、24、28、31、32、47、48、63、64引脚，信号控制芯片（U9）的第1引脚与VCC相连，信号控制芯片（U9）的第4引脚分别与第二晶振（Y2）和第二十六电容（C26）的一端相连，第二晶振（Y2）的另一端与第二十五电容（C25）的一端相连，第二十六电容（C26）的另一端与第二十五电容（C25）的另一端相连并一起跟地相连，信号控制芯片（U9）的第5引脚分别与第二十二电阻（R22）和第一晶振（Y1）的一端相连，同时与第二十二电容（C22）的一端相连，第二十二电阻（R22）和第一晶振（Y1）的另一端连在一起并与信号控制芯片（U9）的第6引脚相连，第二十二电容（C22）的另一端与第二十三电容（C23）的一端相连，同时与地相连，第二十三电容（C23）的另一端与信号控制芯片（U9）的第6引脚相连，信号控制芯片（U9）的第7引脚分别与第二十三电阻（R23）相连和第二十四电容（C24）的一端相连，同时与按键（K1）的一端相连，第二十四电容（C24）的另一端与按键（K1）的另一端相连并与地相连，信号控制芯片（U9）的第12引脚与地相连，信号控制芯片（U9）的第13引脚分别与第二十电容（C20）和第二十一电容（C21）的一端相连，第二十电容（C20）和第二十一电容（C21）的另一端连在一起与地相连，第二十一电阻（R21）的一端与VCC相连，第二十一电阻（R21）的另一端与信号控制芯片（U9）的第13引脚相连，信号控制芯片（U9）的第18、28、31、47、60、63引脚相连并与地相连，信号控制芯片（U9）的第19引脚分别与第十九电容（C19）的一端和VCC相连，第十九电容（C19）的另一端与地相连，信号控制芯片（U9）的第19引脚与信号采集第二放大器（U8B）的第7引脚相连，信号控制芯片（U9）的第32引脚分别与第二十九电容（C29）的一端和VCC相连，第二十九电容（C29）的另一端与地相连，信号控制芯片（U9）的第48引脚分别与第二十八电容（C28）的一端和VCC相连，第二十八电容（C28）的另一端与地相连，信号控制芯片（U9）的第64引脚分别与第二十七电容（C27）的一端和VCC相连，第二十七电容（C27）的另一端与地相连。

信号采集第一放大器（U8A）、信号采集第二放大器（U8B）、霍尔效应传感器（S2）、第二十四电阻（R24）、第二十五电阻（R25）、第二十六电阻（R26）、第二十七电阻（R27）、第二十八电阻（R28）、第三十电容（C30）、第三十一电容（C31）共同组成信号采集电路，信号采集第一放大器（U8A）、信号采集第二放大器（U8B）都采用TLC2252芯片作为信号放大器，霍尔效应传感器（S2）采用SS94A1，其第1引脚接+5V，第3引脚接地，并且霍尔效应传感器（S2）放置在传感头（S1）的正下方，霍尔效应传感器（S2）的第2引脚与第三十一电容（C31）的一端相连，第三十一电容（C31）的另一端分别与第二十八电阻（R28）的一端和信号采集第一放大器（U8A）的第3引脚连接，第二十八电阻（R28）的另一端与地相连，信号采集第一放大器（U8A）的第2引脚分别与第二十六电阻（R26）、第二十七电阻（R27）、第三十电容（C30）的一端相连，第三十电容（C30）的另一端和第二十六电阻（R26）的另一端相连并与信号采集第一放大器（U8A）的第1引脚相连，第二十七电阻（R27）的另一端与地相连，信号采集第一放大器（U8A）的第1引脚与信号采集第二放大器（U8B）的第5引脚相连，信号采集第二放大器（U8B）的第6引脚分别与第二十四电阻（R24）和第二十五电阻（R25）的一端相连，第二十五电阻（R25）的另一端与地相连，第二十四电阻（R24）的另一端分别与信号采集第二放大器（U8B）的第7引脚和信号控制芯片（U9）的第24引脚相连，第一放大器（U8A）的第4引脚与地相连，第一放大器（U8A）的第8引脚与+5V相连。

Claims (1)

1.一种基于低频漏磁的铁磁性材料内部探伤电路，其特征为：由整流芯片（U1）、稳压芯片（U2）、负电源芯片（U3）、正电源芯片（U4）、功率放大芯片（U5）、伺服芯片（U6）、前置放大芯片（U7）、信号采集第一放大器（U8A）、信号采集第二放大器（U8B）、信号控制芯片（U9）、传感头（S1）、霍尔效应传感器（S2）、连接头（J1）、第一电容（R1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五电容（C5）、第六电容（C6）、第七电容（C7）、第八电容（C8）、第九电容（C9）、第十电容（C10）、第十一电容（C11）、第十二电容（C12）、第十三电容（C13）、第十四电容（C14）、第十五电容（C15）、第十六电容（C16）、第十七电容（C17）、第十八电容（C18）、第十九电容（C19）、第二十电容（C20）、第二十一电容（C21）、第二十二电容（C22）、第二十三电容（C23）、第二十四电容（C24）、第二十五电容（C25）、第二十六电容（C26）、第二十七电容（C27）、第二十八电容（C28）、第二十九电容（C29）、第三十电容（C30）、第三十一电容（C31）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）、第十二电阻（R12）、第十三电阻（R13）、第十四电阻（R14）、第十五电阻（R15）、第十六电阻（R16）、第十七电阻（R17）、第十八电阻（R18）、第十九电阻（R19）、第二十电阻（R20）、第二十一电阻（R21）、第二十二电阻（R22）、第二十三电阻（R23）、第二十四电阻（R24）、第二十五电阻（R25）、第二十六电阻（R26）、第二十七电阻（R27）、第二十八电阻（R27）、第一稳压二极管（D1），第一发光二极管（D2）、第二发光二极管（D3）、第一晶振（Y1）、第二晶振（Y2）和按键（K1）组成；整流芯片（U1）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五电容（C5）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第一稳压二极管（D1）、连接头（J1）共同组成整流电路，其中整流芯片（U1）采用D25XB80，整流芯片（U1）的第1引脚与第一电阻（R1）的一端相连，同时也与正电源芯片（U4）的第3引脚相连，第一电阻（R1）的另一端与稳压芯片（U2）的第1引脚相连，整流芯片（U2）的第2引脚与连接头（J1）的AC1端相连，同时也与第三电容（C3）的一端相连，整流芯片（U1）的第3引脚与第一电容（C1）的一端相连，同时也与连接头（J1）的AC2端相连，AC2端与第二电阻（R2）相连，第二电阻（R2）的另一端与第一稳压二极管（D1）的正极相连，第一稳压二极管（D1）的负极与第五电容（C5）的正极相连，第五电容（C5）的负极与地相连，第一电容（C1）的另一端与第二电容（C2）的一端相连，同时也与第三电容（C3）另一端相连，也和第四电容（C4）的一端相连，第四电容（C4）的另一端与第二电容（C2）的另一端相连，连接头（J1）的GND端与地相连，整流芯片（U1）的第4引脚与负电源芯片（U3）的第3引脚相连，同时与第五电阻（R5）的一端相连，第五电阻（R5）的另一端与功率放大芯片（U5）的第8引脚相连；稳压芯片（U2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第六电容（C6）、第一发光二极管（D2）和第二发光二极管（D3）共同组成稳压电路，其中稳压芯片（U2）采用MC7824，稳压芯片（U2）的第2引脚与地相连，稳压芯片（U2）的第3引脚与第三电阻（R3）的一端相连，同时也与第四电阻（R4）的一端相连，也与第六电容（C6）的正极相连，第六电容（C6）的另一端与地相连，第三电阻（R3）的另一端与第一发光二极管（D2）的正极相连，第一发光二极管（D2）的负极与地相连，第四电阻（R4）的另一端与第二发光二极管（D3）的正极相连，第二发光二极管（D3）的负极与地相连；负电源芯片（U3）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第七电容（C7）、第八电容（C8）、第十电容（C10）、第十一电容（C11）共同组成负电源电路，其中负电源芯片（U3）采用LM337,负电源芯片（U3）的第1引脚与第六电阻（R6）的一端相连，同时与第七电阻（R7）的一端相连，并与第七电容（C7）的负极相连，第七电容（C7）的正极与地相连，第七电阻（R7）的另一端也与地相连，第六电阻（R6）的另一端与负电源芯片（U3）的第2引脚相连，负电源芯片（U3）的第2引脚分别与伺服芯片（U6）的第4引脚和前置放大芯片（U7）的第4引脚相连，同时与第十电容（C10）的负极相连，第十电容（C10）的正极与地相连，负电源芯片（U3）的第3引脚分别与第八电容（C8）的负极和功率放大芯片（U5）的第4引脚相连，第八电容（C8）的正极与地相连；正电源芯片（U4）、第九电容（C9）、第十一电容（C11）、第十三电容（C13）、第八电阻（R8）和第九电阻（R9）共同组成正电源电路，其中正电源芯片（U4）采用LM317，正电源芯片（U4）的第1引脚分别与第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十三电容（C13）的一端相连，第八电阻（R8）的另一端与第十三电容（C13）的另一端相连并与地相连，第九电阻（R9）的另一端与正电源芯片（U4）的第2引脚相连，正电源芯片（U4）的第2引脚与第九电容（C9）的正极相连，同时分别与伺服芯片（U6）的第7引脚和前置放大芯片（U7）的第7引脚相连，正电源芯片（U4）的第3引脚与第十一电容（C11）的正极相连，同时与功率放大芯片（U5）的第1引脚相连，第十一电容（C11）的负极与功率放大芯片（U5）的第5引脚相连；功率放大芯片（U5）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）、第十二电容（C12）、第十四电容（C14）共同组成功率放大电路，功率放大芯片（U5）采用LM3886，使用其1、2、3、4、5、7、8、9、10、11引脚，功率放大芯片（U5）的第2引脚与第4引脚相连，功率放大芯片（U5）的第3引脚与传感头（S1）的一端相连，传感头（S1）的另一端与功率放大芯片（U5）的第7引脚相连并与地相连，传感头（S1）由铁氧锰锌体U型磁轭（1）和漆包线（2）组成，功率放大芯片（U5）的第9引脚分别与第十二电容（C12）和第十一电阻（R11）相连，第十二电容（C12）的另一端与第十电阻（R10）的一端相连，第十一电阻（R11）的另一端与第十电阻（R10）的另一端相连并与地相连，功率放大芯片（U5）的第10引脚与第十四电容（C14）相连，第十四电容（C14）的另一端与地相连；伺服芯片（U6）、第十二电阻（R12）、第十三电阻（R13）、第十四电阻（R14）、第十五电阻（R15）、第十六电阻（R16）、第十五电容（C15）、第十六电容（C16）共同组成伺服电路，伺服芯片（U6）采用OP07，使用其第2、3、4、6、7引脚，伺服芯片（U6）的第2引脚分别与第十四电阻（R14）和第十五电容（C15）相连，第十四电阻（R14）的另一端接地，第十五电容（C15）的另一端与伺服芯片（U6）的第6引脚相连，伺服芯片（U6）的第3引脚分别与第十五电阻（R15）和第十六电容（C16）的一端相连，第十五电阻（R15）的另一端与第十三电阻（R13）的一端相连并与功率放大芯片（U5）的第4引脚相连，第十三电阻（R13）的另一端与第十二电阻（R12）的一端相连，第十二电阻（R12）的另一端与伺服芯片（U6）的第6引脚相连，第十六电容（C16）的另一端与第十六电阻（R16）的一端相连，第十六电阻（R16）的另一端与第十七电容（C17）的一端相连，第十七电容（C17）的另一端与前置放大芯片（U7）的第6引脚相连；前置放大芯片（U7）、第十七电阻（R17）、第十八电阻（R18）、第十九电阻（R19）、第二十电阻（R20）和十八电容（C18）共同构成前置放大电路，前置放大芯片（U7）采用JRC5534，使用其第2、3、4、6、7引脚，前置放大芯片（U7）的第2引脚与第十八电阻（R18）的一端相连，第十八电阻（R18）的另一端与十八电容（C18）的一端相连并与地相连，十八电容（C18）的另一端分别与第十九电阻（R19）和第二十电阻（R20）的一端相连，第二十电阻（R20）的另一端与地相连，第十九电阻（R19）的另一端与前置放大芯片（U7）的第3引脚相连，前置放大芯片（U7）的第6引脚与第十七电阻（R17）的一端相连，第十七电阻（R17）的另一端与前置放大芯片（U7）的第2引脚相连；信号控制芯片（U9）、第十九电容（C19）、第二十电容（C20）、第二十一电容（C21）、第二十二电容（C22）、第二十三电容（C23）、第二十四电容（C24）、第二十五电容（C25）、第二十六电容（C26）、第二十七电容（C27）、第二十八电容（C28）、第二十九电容（C29）、第二十一电阻（R21）、第二十二电阻（R22）、第二十三电阻（R23）、第一晶振（Y1）、第二晶振（Y2）和按键（K1）共同组成信号控制电路，信号控制芯片（U9）采用STM32F103RCT6，使用其第1、4、5、6、7、12、13、18、19、20、24、28、31、32、47、48、63、64引脚，信号控制芯片（U9）的第1引脚与VCC相连，信号控制芯片（U9）的第4引脚分别与第二晶振（Y2）和第二十六电容（C26）的一端相连，第二晶振（Y2）的另一端与第二十五电容（C25）的一端相连，第二十六电容（C26）的另一端与第二十五电容（C25）的另一端相连并一起跟地相连，信号控制芯片（U9）的第5引脚分别与第二十二电阻（R22）和第一晶振（Y1）的一端相连，同时与第二十二电容（C22）的一端相连，第二十二电阻（R22）和第一晶振（Y1）的另一端连在一起并与信号控制芯片（U9）的第6引脚相连，第二十二电容（C22）的另一端与第二十三电容（C23）的一端相连，同时与地相连，第二十三电容（C23）的另一端与信号控制芯片（U9）的第6引脚相连，信号控制芯片（U9）的第7引脚分别与第二十三电阻（R23）相连和第二十四电容（C24）的一端相连，同时与按键（K1）的一端相连，第二十四电容（C24）的另一端与按键（K1）的另一端相连并与地相连，信号控制芯片（U9）的第12引脚与地相连，信号控制芯片（U9）的第13引脚分别与第二十电容（C20）和第二十一电容（C21）的一端相连，第二十电容（C20）和第二十一电容（C21）的另一端连在一起与地相连，第二十一电阻（R21）的一端与VCC相连，第二十一电阻（R21）的另一端与信号控制芯片（U9）的第13引脚相连，信号控制芯片（U9）的第18、28、31、47、60、63引脚相连并与地相连，信号控制芯片（U9）的第19引脚分别与第十九电容（C19）的一端和VCC相连，第十九电容（C19）的另一端与地相连，信号控制芯片（U9）的第19引脚与信号采集第二放大器（U8B）的第7引脚相连，信号控制芯片（U9）的第32引脚分别与第二十九电容（C29）的一端和VCC相连，第二十九电容（C29）的另一端与地相连，信号控制芯片（U9）的第48引脚分别与第二十八电容（C28）的一端和VCC相连，第二十八电容（C28）的另一端与地相连，信号控制芯片（U9）的第64引脚分别与第二十七电容（C27）的一端和VCC相连，第二十七电容（C27）的另一端与地相连；信号采集第一放大器（U8A）、信号采集第二放大器（U8B）、霍尔效应传感器（S2）、第二十四电阻（R24）、第二十五电阻（R25）、第二十六电阻（R26）、第二十七电阻（R27）、第二十八电阻（R28）、第三十电容（C30）、第三十一电容（C31）共同组成信号采集电路，信号采集第一放大器（U8A）、信号采集第二放大器（U8B）都采用TLC2252芯片作为信号放大器，霍尔效应传感器（S2）采用SS94A1，其第1引脚接+5V，第3引脚接地，并且霍尔效应传感器（S2）放置在传感头（S1）的正下方，霍尔效应传感器（S2）的第2引脚与第三十一电容（C31）的一端相连，第三十一电容（C31）的另一端分别与第二十八电阻（R28）的一端和信号采集第一放大器（U8A）的第3引脚连接，第二十八电阻（R28）的另一端与地相连，信号采集第一放大器（U8A）的第2引脚分别与第二十六电阻（R26）、第二十七电阻（R27）、第三十电容（C30）的一端相连，第三十电容（C30）的另一端和第二十六电阻（R26）的另一端相连并与信号采集第一放大器（U8A）的第1引脚相连，第二十七电阻（R27）的另一端与地相连，信号采集第一放大器（U8A）的第1引脚与信号采集第二放大器（U8B）的第5引脚相连，信号采集第二放大器（U8B）的第6引脚分别与第二十四电阻（R24）和第二十五电阻（R25）的一端相连，第二十五电阻（R25）的另一端与地相连，第二十四电阻（R24）的另一端分别与信号采集第二放大器（U8B）的第7引脚和信号控制芯片（U9）的第24引脚相连，第一放大器（U8A）的第4引脚与地相连，第一放大器（U8A）的第8引脚与+5V相连。