|
конструкционных сталей' [24, 92, 99, 104, 105], и позволяет надежно отстроиться от гармоник частоты перемагничивания. Сужение рабочей полосы частот путем конструирования более узкополосного преобразователя с соответствующей фильтрацией сигнала в электронном канале обработки сигнала уменьшает уровень шумов предварительного усилителя и увеличивает чувствительность недемфированного пьезоэлемента. С другой стороны уменьшается и энергия полезного сигнала, что необходимо учитывать при проектировании системы. В качестве чувствительных элементов преобразователей АЭ в настоящее время наиболее часто используют различные пьезокерамики (табл. 3.1.) Широкое распространение получили керамики на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС). Такие пьезоэлементы обладают большими пьезомодулями и значительной диэлектрической проницаемостью. Как видно из табл. 3. 1, с точки зрения чувствительности наиболее предпочтительно использовать керамики ЦТС-19, ЦТС-23 и ЦТБС-3. Данные материалы имеют также большие диэлектрические проницаемости, что важно для получения максимально возможной собственной емкости пьезоэлемента. На рис.3.17 приведены два примера типичных конструкций преобразователей для регистрации сигналов МАШ. Корпус датчика в конструкции на рис. 3.17а защищает активный элемент от механических повреждений и экранирует токосъемные элементы от электромагнитных помех. В другой конструкции датчика (рис. 3. 176) корпус не имеет дна и активный элемент в ней защищен слоем эпоксидного компаунда. Предварительный усилитель предназначен для усиления сигналов преобразователя до уровня, достаточного для работы анализирующей аппаратуры. Основные требования, предъявляемые к предусилителю: минимально возможный уровень собственных шумов во всей ширине полосы пропускания и большое входное сопротивление RBX при малой входной емкости, при этом должно выполняться 91 |
конструкционных сталей [27,42,43,91], и позволяет надежно отстроиться отj гармоник частоты перемагничивания. Сужение рабочей полосы частот путем конструирования более узкополосного преобразователя с соответствующей фильтрацией сигнала в электронном канале обработки сигнала уменьшает уровень шумов предварительного усилителя и увеличивает чувствительность недемфированного пьезоэлемента.С другой стороны уменьшается и энергия полезного сигнала, что необходимо учитывать при проектировании системы. В качестве чувствительных элементов преобразователей АЭ в настоящее время наиболее часто используют различные пьезокерамики (табл. 3.1.) Широкое распространение получили керамики на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС). Такие пьезоэлементы обладают большими пьезомодулями и значительной диэлектрической проницаемостью. Как видно из табл. 3. 1, с точки зрения чувствительности наиболее предпочтительно использовать керамики ЦТС-19, ЦТС-23 и ЦТБС-3. Данные материалы имеют также большие диэлектрические проницаемости, что важно для получения максимально возможной собственной емкости пьезоэлемента. На рис.3.31 приведены два примера типичных конструкций преобразователей для регистрации сигналов МАШ. Корпус датчика в конструкции на рис. 3.31а защищает активный элемент от механических повреждений и экранирует токосъемные элементы от электромагнитных помех. В другой конструкции датчика (рис. 3. 316) корпус не имеет дна и активный элемент в ней защищен слоем эпоксидного компаунда. Предварительный усилитель предназначен для усиления сигналов преобразователя до уровня, достаточного для работы анализирующей аппаратуры. Основные требования, предъявляемые к предусилителю: минимально возможный уровень собственных шумов во всей ширине полосы пропускания и большое входное сопротивление RBX при малой входной емкости, при этом должно выполняться 1 ^ в х 2 Tiin сопр ? где RBX входное сопротивление усилителя, fmjn минимальная регистрируемая частота, Спр собственная емкость преобразователя. На рис. 3.32 приведена схема, используемая в приборе АФС-5. Полевые транзисторы на входе обеспечивают минимальный уровень шумов первого каскада, которые в основном определяют шумовые характеристики усилителя. Предусилитель имеет два усилительных каскада и эмиттерный повторитель на выходе и обеспечивает коэффициент усиления К = 100 при высоком входном Rbx * 0,5МОм и низком выходном ( RBbix * 200 Ом) сопротивлениях в диапазоне частот 20 КГц 1 МГц. Приведенное ко входу среднеквадратичное значение собственных шумов усилителя во всей рабочей полосе частот не превышает 3,7 мкВ. 147 |