接收电路和电缆

①接收电路

       接收电路包括衰减器、高频放大器、检波器、视频放大器、深度补偿电路等。接收电路特性对检测仪的性能有着重要的影响。

       接收电路的主要作用是将回波信号加以放大，放大器是其关键部件。对信号频谱影响较大的是放大器的频率特性，即频带宽度，指的是放大倍数随频率的变化情况。

       放大倍数在高频端和低频端都要下降。放大倍数下降到中心频率的0. 707(即3dB)时的频率差称为频带宽度，如图4-17所示[4]。图中 为频带宽度，和 分别为上限频率和下限频率。

图4-17  放大器的频率特性

       放大器的频带宽度直接影响探伤仪的分辨力。频带宽度宽，放大后的波形畸变小，再配以宽频带探头就能获得较高的分辨力。可是加宽频带宽度时，噪声相应也要增大，这就降低了信噪比。如果滤掉一些高频成分，荧光屏上的图形会清晰一些。因此接收电路的频带也不宜太宽。

      理论和实践都证明，频带两端下降应该比较缓和一些，特别是上限频率处下降不宜太陡。

②电缆

       此处着重叙述电缆对在其中传递的超声波信号的影响。这种影响作用可以用一个2×2的传递矩阵T来描述。研究表明[3]，该传递矩阵与频率有关，即电缆对信号的影响作用与在电缆中传递的信号的频率有关。这种与频率有关的影响还与电缆自身有关，并主要通过电缆自身的阻抗表现出来，当负载(主要是换能器)的阻抗与电缆阻抗不匹配的时候，电缆会对信号产生影响，如图4-18所示。可以看出，同一电缆在不同负载条件下具有不同的幅度谱和相位谱。

图4-18 阻抗为50的电缆在不同负载条件下幅度谱和相位谱的测量值

       图4-19表示的是当考虑电缆的影响(实线)和忽略电缆影响(点画线)时换能器灵敏度的不同[3]。可以看出，对于幅度谱，若忽略电缆的影响，则其幅值会大大降低，特别是在换能器的峰值频率处，其幅值只有考虑补偿电缆影响时幅值的一半;对于相位谱，电缆的影响也相当明显。对于大多数水浸装置，当电缆长度超过1m时，电缆的影响就不能忽略。

图4-19  换能器灵敏度的幅度谱和相位谱

a）幅度谱 b)相位谱

实线：考虑补偿电缆影响  虚线：忽略电缆影响

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