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多层陶瓷电容器无损检测装置

阅读：185发布：2020-05-11

专利汇可以提供多层陶瓷电容器无损检测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了多层陶瓷电容器无损检测装置，包括低通放大电路、稳压滤波电路和放大跟随电路，有效的对噪音进行了滤除，避免噪音对裂纹信号产生影响，所述低通放大电路接收声发射传感器检测到的裂纹信号，经过低通滤波器进行一次滤波并进入放大电路进行一次放大，所述稳压滤波电路将经过低通放大电路的裂纹信号经过稳压电路进行稳压，随后进入π型滤波电路进行二次滤波，滤除在稳压期间混入的噪音干扰，最后将经过稳压滤波的裂纹信号进入由运放器U2A和三极管 Q3为核心组成的放大跟随电路中进行二次放大，最后将裂纹信号输出到单片机，解决了因裂纹信号精度不高而影响了单片机对裂纹信号的分析的问题。，下面是多层陶瓷电容器无损检测装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.多层陶瓷电容器无损检测装置，包括低通放大电路、稳压滤波电路和放大跟随电路，其特征在于，所述低通放大电路接收声发射传感器检测到的多层陶瓷电容器的裂纹信号，首先运用由电阻R1和电容C1组成的低通滤波器将高于200KHz的频率的噪声滤除掉，并进入由三极管Q1和三极管Q2为核心组成的放大电路进行一次放大，所述稳压滤波电路将经过低通放大电路的裂纹信号，经过由可控精密稳压源U1为核心组成的稳压电路进行稳压，也使整个电路工作在稳定的电压下，随后进入由电阻R10、电容C2和电阻C4组成的π型滤波电路进行二次滤波，滤除在稳压期间混入的噪音干扰，最后将经过稳压滤波的裂纹信号进入由运放器U2A和三极管Q3为核心组成的放大跟随电路中进行二次放大，利用电感L1和电容C8组成的LC滤波电路进行滤波，最后将裂纹信号输出到单片机进行分析。
2.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器无损检测装置，其特征在于，所述低通放大电路包括电阻R1，电阻R1的一端分别连接声发射传感器检测到的陶瓷电容的裂纹信号、电容C1的一端，电阻R1的另一端分别连接电容C1的另一端、三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极分别连接电阻R3的一端、三极管Q2的发射极，电阻R3的另一端与负极性电源-VCC相连，三极管Q1的集电极分别连接电阻R2的一端、电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电源VCC、电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接电阻R6的一端、三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极与电容C3的一端相连接，电容C3的另一端与地相连。
3.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器无损检测装置，其特征在于，所述稳压滤波电路包括电阻R7，电阻R7的一端与低通放大电路的电阻R2的另一端相连接，电阻R7的另一端分别连接电阻R8的一端、可控精密稳压源U1的引脚3、电容C2的一端、电阻R10的一端，电阻R8的另一端分别连接电阻R9的一端、可控精密稳压源U1的引脚1，电阻R9的另一端分别连接低通放大电路的电阻R6的另一端、可控精密稳压源U1的引脚2、电容C2的另一端、电容C4的一端并连接地，电容R10的另一端与电容C4的另一端相连接。
4.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器无损检测装置，其特征在于，所述放大跟随电路包括电阻R11，电阻R11的一端分别连接稳压滤波电路的电阻R10的另一端、电容C4的一端，电阻R11的另一端与运放器U2A的同相输入端相连接，运放器U2A的反相输入端分别连接电阻R12的一端、电阻R13的一端、电容C5的一端，运放器U2A的引脚4接地，引脚8接电源VCC，运放器U2A的输出端分别连接电容C6的一端、电阻R14的一端、电阻R13的另一端、电容C5的另一端，电容C6的另一端连接地，电阻R14的另一端分别连接电阻R15的一端、三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极与电阻R15的另一端相连接并接地，三极管Q3的发射极分别连接电感L1的一端、电阻R16的一端、电容C7的一端，电阻R16的另一端分别连接电容C7的另一端、电容C8的一端并连接地，电感L1的另一端分别连接电容C8的另一端、单片机。

说明书全文

多层陶瓷电容器无损检测装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及无损检测领域，特别是涉及多层陶瓷电容器无损检测装置。

背景技术

[0002] 无损检测装置是无损害的对物件进行各种测试的装置。

[0003] 多层陶瓷电容器是介质材料为陶瓷的电容器，陶瓷是一种脆性材料，极易有裂纹的产生，进而影响到多层陶瓷电容器的使用效果，在这种情况下生产商一般会采用无损检测装置检测多层陶瓷电容器的裂纹情况。目前，多层陶瓷电容器无损检测方法主要分为超声检测方法、红外热成像法、微焦点X射线法和声发射检测法，因声发射检测法在检测陶瓷电容时有效率较高，所以人们将它应用的场合也比较多，但是声发射传感器在检测陶瓷电容时易受到检测环境中噪声的影响而导致裂纹信号的精度不高，影响单片机对信号的分析。

[0004] 因此本实用新型提供一种方案来解决此问题。实用新型内容

[0005] 针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供多层陶瓷电容器无损检测装置，具有构思巧妙、人性化的设计，有效的解决了由于噪声的影响造成的裂纹信号精度不高影响单片机对裂纹信号进行分析的问题。

[0006] 其解决的技术方案是，包括低通放大电路、稳压滤波电路和放大跟随电路，所述低通放大电路接收声发射传感器检测到的多层陶瓷电容器的裂纹信号，首先运用由电阻R1和电容C1组成的低通滤波器将高于200KHz的频率的噪声滤除掉，只保留频率为200KHz以下的裂纹信号，并进入由三极管Q1和三极管Q2为核心组成的放大电路进行一次放大，所述稳压滤波电路将经过低通放大电路的裂纹信号，经过由可控精密稳压源U1为核心组成的稳压电路进行稳压，也使整个电路工作在稳定的电压下，随后进入由电阻R10、电容C2和电阻C4组成的π型滤波电路进行二次滤波，裂纹信号先经过电容C2，然后经过电阻R10和电容C4组成的分压电路对混入的交流成分的噪音的衰减量很大，滤除在稳压期间混入的噪音干扰，最后将经过稳压滤波的裂纹信号进入由运放器U2A和三极管Q3为核心组成的放大跟随电路中进行二次放大，利用电感L1和电容C8组成的LC滤波电路进行滤波，最后将裂纹信号输出到单片机进行分析。

[0007] 本实用新型将声发射传感器检测到的裂纹信号经过低通放大电路将高于200KHz的频率的噪声给滤除掉，并将裂纹信号进行一次放大，然后经过稳压滤波电路实现裂纹信号的稳定输出并再次滤波，接着进入放大跟随电路，最后输出到单片机进行信号分析，解决了因信号精度不高而影响了单片机对信号的分析的问题。附图说明

[0008] 图1为本实用新型的电路连接原理图。

具体实施方式

[0009] 为有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

[0010] 下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

[0011] 多层陶瓷电容器无损检测装置，所述声发射传感器采用的型号是AE204DH，检测到的裂纹信号经过低通放大电路、稳压滤波电路和放大跟随电路，低通放大电路负责将频率高于200KHz的噪声滤除，剩余无损检测装置需要检测的裂纹信号并进行一次放大，然后一次放大的裂纹信号经由稳压滤波电路来实现电路工作环境的稳定及再次滤波，然后将此时的裂纹信号经由放大跟随电路进行二次放大并传输至单片机进行信号分析；

[0012] 所述低通放大电路将声发射传感器检测到的裂纹信号进行滤波和一次放大，因声发射传感器检测到的裂纹信号是在200KHz以下的频率，200KHz以上的频率相对于裂纹信号是噪声，会对裂纹信号产生干扰使裂纹信号的波形产生变化而导致信号产生误差，所以裂纹信号进入由电阻R1和电容C1组成的低通滤波器进行滤波，滤除掉频率高于200KHz频率的噪声，接着裂纹信号进入由三极管Q1和三极管Q2为核心组成的放大电路将裂纹信号进行一次放大，三极管Q1、三极管Q2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C3、负极性电源-VCC和电源VCC组成一次放大电路，裂纹信号由三极管Q1放大，三极管Q2的基极不连接输入信号，通过与三极管Q1的发射极连接，将裂纹信号传递到三极管Q2的发射极，对裂纹信号起放大作用，电阻R4和电阻R5作为三极管Q1和三极管Q2的集电极负载电阻，目的是给三极管Q1和三极管Q2提供工作电压，为防止三极管Q1和三极管Q2在工作时受到温度变化的影响，将此放大电路的参数设置为对称性，在温度变化时两只三极管的电流变化完全相同，以起到相互补偿的作用，抑制温度漂移，电阻R3不仅是为了稳定三极管Q1和三极管Q2的静态工作点，而且还起到对共模信号起负反馈的作用，从而抑制了三极管Q1和三极管Q2的集电极电位的变化，包括电阻R1，电阻R1的一端分别连接声发射传感器检测到的陶瓷电容的裂纹信号、电容C1的一端，电阻R1的另一端分别连接电容C1的另一端、三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极分别连接电阻R3的一端、三极管Q2的发射极，电阻R3的另一端与负极性电源-VCC相连，三极管Q1的集电极分别连接电阻R2的一端、电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电源VCC、电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接电阻R6的一端、三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极与电容C3的一端相连接，电容C3的另一端与地相连；

[0013] 所述稳压滤波电路用于将经过低通放大电路的裂纹信号工作在稳定的电压环境之下并在此期间不受混入的噪声的干扰，裂纹信号进入由电阻R7、电阻R8、电阻R9、可控精密稳压源U1组成的稳压电路，可控精密稳压源U1是内部为2.5V的基准源，其不仅具有动态抗阻的特性，而且开态响应的速度快，输出噪声低，利于减小噪音对电路的影响，电阻R8和电阻R9用于设置可控精密稳压源U1输出电压的数值,为保证裂纹信号在经过稳压电路期间没有噪声混入，设置由电容C2、电容C4和电阻R10组成π型滤波电路进行二次滤波，裂纹信号先经过电容C2，然后经过电阻R10和电容C4组成的分压电路对混入的交流成分的噪音的衰减量很大，完成滤波的目的，包括电阻R7，电阻R7的一端与低通放大电路的电阻R2的另一端相连接，电阻R7的另一端分别连接电阻R8的一端、可控精密稳压源U1的引脚3、电容C2的一端、电阻R10的一端，电阻R8的另一端分别连接电阻R9的一端、可控精密稳压源U1的引脚1，电阻R9的另一端分别连接低通放大电路的电阻R6的另一端、可控精密稳压源U1的引脚2、电容C2的另一端、电容C4的一端并连接地，电容R10的另一端与电容C4的另一端相连接；

[0014] 所述放大跟随电路用于将经过稳压滤波电路的裂纹信号进行再次的放大，以便于单片机对裂纹信号进行精准的分析，裂纹信号进入由运放器U2A为核心组成的放大电路，用电阻R15和电容C5共同作运放器U2A的反馈电阻，用以使运放器输出的裂纹信号控制在稳定的范围内，电容C5的作用还可以是避免运放器U2A产生自激振荡，电容C6作为去耦电容可增加电路的抗干扰能力，用电阻R14、电阻R15和三极管Q3作为射极跟随器，提高电路的带负载能力，为保证稳定射极跟随器的稳定性，利用电阻R16和电容C7用来稳定三极管Q3的静态工作点，为保证裂纹信号在放大跟随电路中不被混入的噪声产生干扰，利用电感L1和电容C8进行再次滤波，使裂纹信号输出到单片机进行分析，包括电阻R11,电阻R11的一端分别连接稳压滤波电路的电阻R10的另一端、电容C4的一端，电阻R11的另一端与运放器U2A的同相输入端相连接，运放器U2A的反相输入端分别连接电阻R12的一端、电阻R13的一端、电容C5的一端，运放器U2A的引脚4接地，引脚8接电源VCC，运放器U2A的输出端分别连接电容C6的一端、电阻R14的一端、电阻R13的另一端、电容C5的另一端，电容C6的另一端连接地，电阻R14的另一端分别连接电阻R15的一端、三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极与电阻R15的另一端相连接并接地，三极管Q3的发射极分别连接电感L1的一端、电阻R16的一端、电容C7的一端，电阻R16的另一端分别连接电容C7的另一端、电容C8的一端并连接地，电感L1的另一端分别连接电容C8的另一端、单片机。

[0015] 本实用新型具体使用时，低通放大电路将声发射传感器检测到的裂纹信号进行滤波和一次放大，滤波是为了使噪声不对裂纹信号产生干扰，裂纹信号进入由电阻R1和电容C1组成的低通滤波器进行滤波，滤除掉频率高于200KHz频率的噪声，只保留频率为200KHz以下的裂纹信号，放大是为了使裂纹信号更利于传输，裂纹信号进入由三极管Q1和三极管Q2为核心组成的放大电路将裂纹信号进行一次放大，裂纹信号由三极管Q1放大，三极管Q2的基极不连接输入信号，通过与三极管Q1的发射极连接将信号传递到三极管Q2的发射极，对信号起放大作用，电阻R4和电阻R5作为三极管Q1和三极管Q2的集电极负载电阻，目的是给三极管Q1和三极管Q2提供工作电压，为防止三极管Q1和三极管Q2在工作时受到温度变化的影响，将此放大电路的参数设置为对称性，在温度变化时两只三极管的电流变化完全相同，以起到相互补偿的作用，抑制温度漂移，电阻R3不仅是为了稳定三极管Q1和三极管Q2的静态工作点，而且还起到对共模信号起负反馈的作用，从而抑制了三极管Q1和三极管Q2的集电极电位的变化，稳压滤波电路用于将经过低通放大电路的裂纹信号工作在稳定的电压环境之下并在此期间不受混入的噪声的干扰，裂纹信号进入由可控精密稳压源U1为核心组成的稳压电路，稳定电路的工作电压，电阻R8和电阻R9用于设置可控精密稳压源U1输出电压的数值,为保证裂纹信号在经过稳压电路期间没有噪声混入，设置由电容C2、电容C4和电阻R10组成π型滤波电路进行二次滤波，放大跟随电路用于将经过稳压滤波电路的裂纹信号进行再次放大，以便于单片机对裂纹信号进行精准的分析，裂纹信号进入由运放器U2A为核心组成的放大电路，用电阻R15和电容C5共同作运放器U2A的反馈电阻，用以使运放器输出的裂纹信号控制在稳定的范围内，电容C5的作用还可以是避免运放器U2A产生自激振荡，电容C6作为去耦电容可增加电路的抗干扰能力，用电阻R14、电阻R15和三极管Q3作为射极跟随器，提高电路的带负载能力，为保证稳定射极跟随器的稳定性，利用电阻R16和电容C7用来稳定三极管Q3的静态工作点，为保证裂纹信号在放大跟随电路中不被混入的噪声产生干扰，利用电感L1和电容C8进行再次滤波，使裂纹信号进入单片机进行分析。

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