[发明专利]低频电磁超声导波接收信号的放大方法和装置

权利要求书

1.一种低频电磁超声导波接收信号的放大装置，其特征在于，包括：

多级放大电路，用于对检测到的第一目标信号进行放大，其中，所述多级放大电路包括至少三级放大电路，且所述多级放大电路中每级放大电路依次串联，放大之后的所述第一目标信号用于检测被测材料的损伤程度；

多个钳位电路，所述多级放大电路中每级放大电路均并联一个钳位电路，所述多个钳位电路中每个钳位电路用于对并联的放大电路输出的高压信号进行限幅；

其中，保护电路，所述保护电路的输入端接收初始目标信号，所述保护电路的输出端与所述多级放大电路的输入端相连接，用于限制所述初始目标信号中初始高压信号的幅值，输出所述第一目标信号；

其中，所述保护电路还用于直接隔离共模干扰；

其中，所述多级放大电路包括第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路和第四级放大电路，并且所述第一级放大电路、所述第二级放大电路、所述第三级放大电路和所述第四级放大电路依次串联，所述装置还包括：

第一隔直电路，所述第一隔直电路设置在第一间隔、第二间隔、第三间隔、第四间隔中的至少一个间隔，用于对所述多级放大电路中的直流信号进行隔离，其中，所述第一间隔为所述保护电路和所述第一级放大电路之间的间隔，所述第二间隔为所述第一级放大电路和所述第二级放大电路之间的间隔，所述第三间隔为所述第二级放大电路和所述第三级放大电路之间的间隔，所述第四间隔为所述第三级放大电路和所述第四级放大电路之间的间隔；

第二隔直电路，所述第二隔直电路的输入端与所述第四级放大电路的输出端相连接，用于对所述第四级放大电路的输出信号中的直流信号进行隔离。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保护电路包括：

第一限幅电路，所述第一限幅电路的输出端与变压器的一次侧相连接，用于限制所述初始目标信号中的初始高压信号的幅值至预设幅值，输出限幅后的初始目标信号；

所述变压器，用于将所述限幅后的初始目标信号的幅值进行放大，输出放大之后的初始目标信号；

第二限幅电路，所述第二限幅电路的输入端与所述变压器的二次侧相连接，用于将所述变压器放大之后的初始目标信号中初始高压信号的幅值由当前幅值限幅至所述预设幅值。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一限幅电路和所述第二限幅电路均包括：

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述变压器的一次侧的第一端相连接，所述第一二极管的阴极与所述变压器的一次侧的第二端相连接；

第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阴极相连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极相连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多级放大电路中每级放大电路均包括：

运算放大器，其中，所述运算放大器的输出端为所述放大电路的输出端；

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述运算放大器的反向输入端相连接，所述第一电阻的第二端接收所述第一目标信号；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述运算放大器的反向输入端相连接，所述第二电阻的第二端与第三电阻的第一端相连接；

所述第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端相连接，所述第三电阻的第二端与所述运算放大器的输出端相连接；

电容，所述电容的第一端与所述运算放大器的反向输入端相连接，所述电容的第二端与所述运算放大器的输出端相连接；

第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述运算放大器的正向输入端相连接，所述第四电阻的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述多个钳位电路中每个钳位电路包括：

第一三极管，所述第一三极管的集电极与所述运算放大器的输出端相连接，所述第一三极管的基极与所述第二电阻的第二端相连接，所述第一三极管的发射极与所述运算放大器的反向输入端相连接；

第二三极管所述第二三极管的集电极与所述运算放大器的输出端相连接，所述第二三极管的基极与所述第二电阻的第二端相连接，所述第二三极管的发射极与所述运算放大器的反向输入端相连接。

6.一种低频电磁超声导波接收信号的放大方法，其特征在于，包括：

接收第一目标信号，其中，所述第一目标信号用于检测被测材料损伤程度；

对所述第一目标信号放大预设次数，并对高压信号的幅值进行限幅，其中，所述高压信号为初始高压信号每次放大后得到的信号，所述预设次数大于3；

其中，对所述第一目标信号放大预设次数包括：在对所述第一目标信号进行第一次放大之后，对第一次放大之后的第一目标信号进行第二次放大，对第二次放大之后的第一目标信号进行第三次放大，对第三次放大之后的第一目标信号进行第四次放大；

在对所述第一目标信号放大的过程中，所述方法还包括：对以下至少一种信号中的直流信号进行隔离：对放大之前的所述第一目标信号进行隔离，对第一次放大之后的所述第一目标信号进行隔离，对第二次放大之后的所述第一目标信号进行隔离，对第三次放大之后的所述第一目标信号进行隔离；对第四次放大之后的所述第一目标信号进行信号中的直流信号进行隔离；

其中，在接收第一目标信号之前，所述方法还包括：接收初始目标信号，其中，所述初始目标信号包括所述第一目标信号和所述初始高压信号；降低所述初始目标信号中的初始高压信号的幅值至预设幅值，输出限幅后的初始目标信号；将所述限幅后的初始目标信号的幅值进行放大，输出放大之后的初始目标信号；将所述放大之后的初始目标信号中的初始高压信号的幅值由当前幅值降低至所述预设幅值；

其中，初始目标信号经由保护电路后得到并输出所述第一目标信号，所述保护电路用于过滤所述初始目标信号中的高频噪声信号，以抑制共模干扰并限制所述初始目标信号中的初始高压信号。