导　　师： 韦岗;龙剑飞

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 超声检测作为一种高精度、高灵敏度的无损检测方式被越来越多的应用于海洋探测、医学诊断、水下测绘等各个领域。超声换能器作为超声检测设备中的关键部件,其声电特性直接影响检测的准确性与可靠性,而各项声电参数中又以其动态频响和动态阻抗特性最为重要。前者对于选择合适的频段使超声换能器工作最佳十分必要,而后者指导了超声换能器驱动以及负载匹配电路的设计,所以如何测量超声换能器的声电参数中的动态频响和动态阻抗特性,在实际应用中具有重要的意义。本文以超声换能器在实际工程应用时的性能检测为研究背景,基于超声换能器动态频响和动态阻抗特性的关系,提出了一种适用于实际检测场景的超声换能器声电参数联合测量方法,搭建了超声换能器声电参数无线测量系统,并通过实验验证了所提方法的可行性。本文的主要研究工作和创新点如下:1.在超声换能器声-电、电-声转换的工作状态下,测量收发超声换能器的信道频率响应,并根据超声换能器的动态等效电路,推导出其动态频率响应与其阻抗特性之间的关系,提出了利用超声换能器的频率响应求其阻抗的方法。2.将单个超声换能器的动态电路等效为三阶电路,测量宽频范围的动态频率响应,再基于最小二乘准则的初值估计及最速下降法的精估计,求解出动态等效电路中各元件的参数,即求得阻抗值。3.为了能够简单方便地测量实际检测场景中超声换能器的声电参数,基于上述方法,设计了一种联合测量系统,完成了对该系统的测试,并针对实际超声换能器进行了测量,取得了良好的结果,验证了本文所提方法的可行性。

关 键 词： 超声换能器 频率响应 阻抗测量 最速下降

领　　域： []