[發明專利]一種超聲換能器聲電閉環阻抗測量方法與裝置

在審

• 申請號: 201710152131.5
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106872782A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 韋崗;周麗;楊萃
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種超聲換能器聲電閉環阻抗測量方法，其特征在于測量時，發射超聲換能器和接收超聲換能器處于聲電轉換的工作狀態，形成了電信號到聲信號再到電信號的聲電閉環測量電路。

2.根據權利要求1所述的一種超聲換能器聲電閉環阻抗測量方法，其特征在于阻抗測量時，超聲換能器處于聲電轉換狀態，發射的寬頻信號經過發射超聲換能器轉換為聲信號，經過聲介質，被接收超聲換能器接轉換為電信號，由發射信號和接收信號計算寬頻范圍內的聲電閉環信道響應，再根據聲電閉環信道的等效電路，擬合出超聲換能器閉環等效電路中各元件的參數，進而求出阻抗。

3.根據權利要求2所述的一種超聲換能器聲電閉環阻抗測量方法，其特征在于聲電閉環信道響應的等效電路由兩個超聲換能器閉環等效電路級聯而成；超聲換能器閉環等效電路由動態電容（Cm）、動態電阻與負載電阻之和（Rm）、動態電感（Lm）、靜態電容（C0）構成。

4.根據權利要求3所述的一種超聲換能器聲電閉環阻抗測量方法，其特征在于具體包括以下步驟：

步驟1.信號發送：通過數據處理后臺設置好發送采樣率、起始和截止頻率、幅度、時長，根據這些參數產生發送信號，并發送給測量發送模塊；

步驟2.信號傳遞：發送模塊將數字信號轉換為模擬信號后傳遞給發射超聲換能器，經過聲介質，再傳遞給接收超聲換能器，接收超聲換能器將信號傳遞給測量接收模塊；

步驟3.信號接收：通過數據處理后臺設置好接收采樣率和時長，發送給測量接收模塊，測量接收模塊將信號傳回數據處理后臺；

步驟4.數據處理：數據處理后臺根據發送信號和接收信號，計算聲電閉環信道響應，再根據聲電閉環信道的等效電路，擬合出超聲換能器閉環等效電路中各元件的參數，進而求出阻抗。

5.用于實現權利要求1~4任一項所述一種超聲換能器聲電閉環阻抗測量方法的裝置，其特征在于包括數據處理后臺、測量發送模塊、聲介質、測量接收模塊；

所述的數據處理后臺用于生成發射信號，以及處理經過測量發送模塊、聲介質、測量接收模塊之后的接收信號，并計算出超聲換能器的阻抗；同時具有與測量發送模塊、測量接收模塊通信的功能；

所述的測量發送模塊，集成了D/A以及數據通信模塊，用于將來自數據處理后臺的數字信號轉換成模擬信號，并將模擬信號發送給超聲換能器以及接收來自數據處理后臺的控制信息；

所述的聲介質，是發射超聲換能器與接收超聲換能器之間的聲耦合物質；

所述的測量接收模塊，集成了A/D以及數據通信模塊，用于接收來自超聲換能器的模擬信號，并將模擬信號轉換成數字信號發送給數據處理后臺，以及接收來自數據處理后臺的控制信息。