刘启明 郭 涛 张程杰 古依聪 刘叶琦

（中北大学电子测试技术国家重点实验室 太原 030051）

1 引言

材料受到应力作用下发生变形和断裂，局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射（Acoustic Emission，AE）［2］，有时也称为应力波发射。声发射检测也是无损检测的方法之一。这种检测方法高效率，操作方便，在无损检测中被广泛使用。

针对一些设备的敏感结构（如钢结构、飞机结构以及油罐底等），在受到外部环境（温度、湿度、酸雨甚至外力）作用下，会直接影响到结构的组织性能，产生疲劳裂纹，进一步可能造成钢结构的坍塌，产生严重的事故；如果能在第一时间发觉疲劳裂纹的萌芽、拓展，并且精确地定位损伤源，对于人身、财产安全将具备十分重要的意义。为了尽可能地把有用的信号给提取到，减少噪声的干扰，应该首先对声发射传感器检测的声信号进行小波阈值降噪，再通过调理电路输出，最后经处理器处理后送到上位机，对检测结构进行严格把控。在此设计了一款通频带为50kHz～300kHz，增益为20dB、40dB和60dB可调的低频声发射前置放大器，对于之前所设计的调理电路进行优化处理。

2 前置放大器的电路设计方案

该设计的前置放大器电路主要涵盖四个部分，包括：滤波部分，放大部分、电源部分，接口及输出信号传输部分［3～4］；前置放大器是位于声发射传感器与主机之间衔接的一个重要的部分，可直接影响到后面主机对声信号的处理，导致信噪比降低。滤波部分对无用的信号进行滤除，保留有限频带范围的信号通过，提高信噪比；……