电磁超声检测系统中消除电磁干扰电路的设计

电磁超声技术作为一种非接触式探伤技术在恶劣工况条件下具有广泛的应用前景,然而其发射电路产生的以共模噪声为主的脉冲电磁干扰会影响检测电路的接收效果进而产生误检。针对该问题,设计了消除电磁干扰的硬件电路,构建了具有高速、高共模抑制比、高输入阻抗以及低噪等特点的复合仪表放大器。电路用高速低噪双通道ADA4817-2作为输入增益级放大器,后接高共模抑制性能的AD8429仪表运放,提高了电路对噪声的抑制能力。在工况下进行测试,结果表明该电路能够实现共模噪声的有效消除。     

传感器放大电路的设计

本文通过设计实例，详细介绍了传感器用放大器的设计方法，说明如何实现所要求的增益和零点偏置以满足具体应用要求。     

基于RLC振荡电路EMAT激励研究

目前,电磁超声在进行无损检测时经常会存在噪声大、发热量高以及转换效率低等诸多缺点,问题主要产生在激发部分。本文根据目前电磁超声的基本理论以及现有的激发方式,在EMAT基本模型基础上,应用新型开关电源IGBT代替交流接触器,优化激发电路系统,旨在提高电磁超声换能器的磁声转换效率,解决其灵敏度低以及热效应的不良影响等问题。通过实验对系统优化前后的数据进行比较,证明该优化系统不仅降低了能耗,而且提高原有交流接触器作为开关时超声幅值以及转换效率。     

用于检测厚铝板缺陷的体波EMAT优化方法

针对电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)的换能效率低,易受外界环境噪声影响导致回波信号较小、信噪比较低的问题,提出一种使用正交试验的优化方法进行改进。该方法基于电磁场涡流效应、质点弹性动力学的波动方程及有限元法,建立了一个检测厚铝板单平底孔缺陷、收发一体的体波EMAT二维有限元模型。该模型应用正交试验和极差分析法,通过对比不同结构下的缺陷回波电压信号强弱程度,分析磁铁和线圈的结构参数对其的影响,获得了优化的模型结构参数值。同时,得出在本结构下磁铁与线圈的最佳宽度比。通过实验验证了优化结果的有效性,缺陷回波电压峰-峰值的实验与仿真结果相符。     

低噪声放大器的ADS仿真与设计

介绍了利用ADS仿真软件设计低噪声放大器的方法及主要步骤,晶体管选择低噪声、价格便宜但性能优良的AT-41511。使用ADS器件库中的sp模型,重点进行了输入和输出匹配电路的设计。该低噪声放大器工作在750～850MHz的频段内,实际的测试结果噪声系数小于1.8dB,增益大于14dB,表明放大器达到了预设的技术指标,性能良好,可用于射频接收机前端。通过设计过程可以看出,利用ADS进行射频微波电路仿真,可以很方便地得出最佳电路设计,且指标完全符合要求。     

低噪声宽频带弱信号前置测量电路的研制

测量电路的前置级在噪声、带宽、增益等指标方面要求较高，且这些指标相互矛盾，在此情况下如何求得统一，这是电路设计的技巧。本电路在要求指标甚高的情况下，突出主要矛盾，充分利用低噪技术，研制出高性能的测量电路，给出了具体电路调试注意事项及其达到的技术指标。     

光纤振动传感器的信号检测电路设计

基于干涉仪的相位调制型光纤传感器具有极高的灵敏度,其中探测微弱光信号的光电信号检测电路起着重要的作用。针对光纤振动传感器系统,分析了PIN光电二极管前放电路和典型跨阻抗PIN-FET的组件电路,为减小前放I/V变换电路中跨阻阻值很大而带来的热噪声,设计了T型电阻网络。利用结构简单、性价比高的PIN光电二极管的前放检测和滤波器电路,对Sagnac干涉仪的输出的光信号进行了检测。实验表明该电路有效地降低了输出光电流噪声的均方值,其性能可靠,完全满足振动传感器的实际应用的测量要求。     

低噪声前置放大器的优化设计及电路实现

目前,常用的低噪声设计方法是选择低噪声晶体管及合适工作点,使器件的噪声电阻等于信号源内阻。本文证明了这种方法不能给出最佳的低噪声性能,并提出正交优化方法及噪声匹配原理,使前置放大器真正工作在最低噪声状态。文中还给出了低噪声设计实例和一些实验结果,说明我们提出的这种方法是有效的。     

电磁超声换能器设计性能评价

阐述了电磁超声换能器(EMAT)超声波激发机理、极化过程超声波振幅解析解和换能效率数学表达式.建立了EMAT实物模型,对不同几何形状的励磁线圈、电磁感应强度和提离距离等影响因子设计了多组基于回波幅度对比试验.然后基于测试试验结果,分析了核心功能组件设计对EMAT测试性能的影响,并比较了不同材质的测试效率和EMAT适用范围.试验结果表明:功能组件组合和参数因子优化设计可有效改善EMAT测试性能,这为EMAT最优性能设计和工程测试解决方案提供基础技术参考.     

无线接收机电路系统的复杂网络特性及可靠性分析

本文从复杂网络这一新型交叉学科的视角研究了一个无线接收机电路系统,给出了反映电路系统节点(即电子元器件)与之对应的连接(即导线)度函数关系,以及节点连接度的概率分布函数曲线,确认连接度分布是一个带有指数截断的幂律分布。证明了该电路系统的网络拓扑具有短的平均路长和高簇类系数的"小世界"特点,并从电路设计的角度说明了需要使用不同的短距离连接和集成电路把各个单元模块电路互连在一起。最后应用统计物理学中的逾渗理论进一步分析了电路的可靠性,对其鲁棒性和脆弱性之间的关系进行了仿真分析,为电路的优化设计提供理论指导。     

电磁超声换能器金属缺陷探测有限元仿真研究

分析了电磁超声换能器（eectromagnetic acoustic transducer ,EMAT）超声波发生、接受过程及导体缺陷检测的原理,然后基于电磁学理论和有限元技术,建立了一个可用于导电体内部缺陷探测的二维EMAT有限元模型。通过细分单元网格技术和理论与仿真结果对照验证了模型的准确性。最后仿真结果表明：仿真模型可以检测出铝和钢铁两种材质板中不同位置的内部缺陷,且对铝材质内部的缺陷探测更加有效。     

开关电源输入平波电路的设计与实现

介绍了基于二端口网络的开关电源输入平波电路设计的一般原理和方法。该方法通过对平波电路输入导纳和输出阻抗的设计,能保证平波电路在对高频分量具有良好平波效果的同时,尽可能减小对低频分量的衰减,而且在平波的同时不影响电源的负荷能力。依据该原理设计的四阶直流线路平波器应用到了工程实际,运行结果表明该原理具有良好的工程实践性。     

基于微分进化算法的电路模型匹配技术

根据电路模型单元库实现装备数学模型和物理模型的映射匹配,是基于模型的装备快速测试中的一项关键技术.电路模型匹配技术是进行基于装备物理模型进行故障诊断的基础.对模拟电路中的基本数学模型单元和物理模型单元进行了总结,建立了相应的模型库,针对装备中最基本的单元——可观测的模拟电路系统,提出了利用微分进化算法进行模拟电路模型匹...     

低功耗水声接收机系统设计

为了接收水下目标回波,研究设计了一款低功耗水下接收机。由于信号发射功率和传播过程中强干扰噪声影响,信号发生衰减、畸变、混响等现象,致使接收机输入端信号动态范围较大,直接影响后端数字处理。系统采用硬件电路实现恒Q的多频率接收,并采用AGC实现大动态范围的压缩和相位幅度的一致性。考虑到所处环境,降低元器件功耗以及不工作时DSP处于关机状态,海试结果表明该系统能有效降低功耗,实现动态范围大、灵敏度高、一致性好等优点。     

一种高频超声波换能器驱动电路的设计

本文设计了一种高频超声波驱动电路,此超声波换能器驱动电路的发射频率高达1MHz,而目前包括集成电路发射模块和分立元件组成的驱动电路发射频率多为40kHz。本电路主要用于对精度要求极高,如基于超声波的精确测量、美容器等领域。此电路为超声波应用于更多的领域提供了必要的准备。     

变压器抗短路能力核算与治理

为有效评估和治理华北电网内大型电力变压器的抗短路能力,提高电网安全稳定运行水平,提出了一整套变压器抗短路能力核算与治理的方法。提出由系统侧出发的短路电流计算方法,阐述了其原理及计算过程,通过网内实际发生的故障录波数据对方法进行了验证,并对母线短路电流与变压器短路电流的关系进行了分析。根据电网的实际短路容量对网内变压器分类进行了最大短路电流水平计算,统计出存在抗短路能力不足风险的变压器。总结并比较了国内外主要的变压器抗短路能力治理方法,根据各电压等级变压器的情况提出了不同类型变压器抗短路能力治理的总体原则及实施方案,对电网的安全生产及稳定运行具有重要意义。     

电力受端系统的稳定问题及其对策分析

电网可分为送端系统、受端系统和输电网络三个部分。其中,受端系统是整个电力系统的核心,受端系统的安全稳定性关乎着全系统的安全稳定性。该文首先指出了我国电力受端系统中存在的一些普遍的稳定性问题。然后针对这些问题提出了一系列增强受端系统稳定性的对策,最后指出加强最高一级电压的网络建设和提高电压支撑水平是加强受端系统稳定性最根本性的措施。     

雷达接收机自动测试设计与实现

本文主要介绍了雷达接收机主要测试指标的传统测试方法,及其在测试效率和测试结果上的不足,提出了自动测试的设计实现方法;介绍了自动测试系统的软件和硬件组成;阐述了自动测试系统完成测试的过程和数据处理方法;与传统测试方法相比,提高了测试效率,避免了人为因素的影响,提高了测试结果的准确性,保证了测试精度,而成本增加很小.