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正文摘录:

包敬民等：微弱信号的检测技术声波的特性研制而成的传感器，如图2所示，由发送传感器、接收传感器、控制部分与电源部分组成。发送传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成，换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超声波能量并向空中辐射。而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成，换能器接收超声波产生机械振动，将其变换成电能量，作为传感器接收器的输出，从而对发送的超声波进行检测。而实际使用中，用发送传感器的陶瓷振子也可以用做接收器传感器的陶瓷振子。控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。由于换能元件的中心频率为40kHz，被转换成的电压信号也在40kHz左右。40kHz主控制器调制)图2超声波传感器原理框图选频放大部分电路如图3所示。图3选频放大部分电路电路的谐振频率由下式确定：^一赤全4呲№放大电路的传输系数为：H(M一鲁鬲未巧谐振时的品质因数为：Q一蜗c，一戋△346因此输出电压为：R，1一一i订j丽订77了二二_巧刀玎“代人数据后，每一级的增益为：‰一i一一日彳溺订77i而可见，当输入信号的频率_厂一厂。一40kHz时，增益最大，即：AFm。。一一51事实上，这是一个窄带放大器，他不仅对40kHz的信号进行放大，而且对通带频率△，=^／Q一110Hz的信号均能放大，而对其他噪声的干扰均能抑制。整流滤波、A／D转换和指示部分如图4所示。图4整流滤波A／D转换和指示部分电路经整流滤波并转换为对应的二进制数后，根据检测到信号的强弱不同，用3种颜色的指示灯予以分别显示。当A／D转换输出小于等于00000lll时，绿灯亮；当A／D转换输出大于00000111，小于00100000时黄灯亮；当A／D转换输出大于等于00100000时，红灯亮。4结语本文介绍了微弱信号检测电路的一般设计方法，并举了一个具体的设计实例：超声波检测仪。该电路已经在实验室完成调试，效果良好。超声波检测技术主要用于对真空容器、压力容器或储液容器等探测，例如漏孔、裂纹等穿壁缺陷以及气密缺陷，以防止发生泄漏而酿成事故，避免能源、资源的损失以及污染环境等。参考文献’[1]彭军.传感器与检测技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003.[2]傅佑麟.高频电子电路[M].北京：电子工业出版社，2004..[3]李江华，李阳，惠铁.基于单片机的微弱信号测量及其数掳传输[J].现代电子技术，2006，29(12)：132—133，136.作者简介包敬民男，1974年出生，辽宁人，讲师。主要从事电子技术应用及教学与研究。