本文關鍵詞：電磁超聲信號采集系統(tǒng)的研究

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【摘要】：電磁超聲換能器(Electromagnetic Acoustic Transducer,EMAT)因具有非接觸、不需耦合劑、重復性好、適用范圍廣、檢測精度高等特點,廣泛用于鐵路軌道、管道、金屬板材等無損檢測中。但是,EMAT接收到的信號幅值小、噪聲干擾大、頻率高,給電磁超聲信號的采集帶來極大不便。因此,本文對電磁超聲信號采集系統(tǒng)的研究具有重要的理論意義和實用價值。本文在對電磁超聲換能器的工作機理進行研究的基礎上,對電磁超聲波信號的特點進行了分析,確定了電磁超聲信號采集系統(tǒng)的整體設計方案并進行了模塊化設計。該系統(tǒng)主要由EMAT探頭、信號調理、采集卡、PC機和基于LABVIEW的上位機五部分組成。信號調理電路是本文設計的重點部分,主要由五個模塊組成:前置放大、帶通濾波、三級放大、等幅移相和線性電源。前置放大電路具有強噪聲背景下的微弱信號寬帶、低噪放大能力,有20dB、30dB、40dB三個不同增益可以選擇。帶通濾波電路能夠實現(xiàn)對接收信號的高Q值濾波,大大提高了接收信號的信噪比,中心頻率f0和Q值連續(xù)可調,拓展了電路的應用性。三級放大電路消除了負載變化對濾波電路的影響,并彌補前置放大電路放大倍數(shù)的不足。等幅移相電路能夠實現(xiàn)對100kHz~2MHz頻率范圍內的輸入信號0~90°范圍內的滯后移相,降低因器件引起相位偏移而造成的誤差,提高了缺陷定位的精度。設計的直流線性電源,降低了因開關電源引起的噪聲影響。本文主要對前置放大、帶通濾波和等幅移相三個模塊進行了仿真分析、電路搭建以及實驗驗證,并完成了信號調理電路的整體搭建與實驗驗證,實驗結果符合設計要求。
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG115.28

【參考文獻】

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1 蔡智超;劉素貞;金亮;張闖;楊慶新;;電磁聲發(fā)射-電磁超聲的復合檢測原理及激勵線圈設計[J];電工技術學報;2013年06期

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本文編號：1278044