實驗名稱:

采礦環(huán)境下微地形超聲探測實驗

研究方向：

渾水中的地形探測,，不同波形的抗混響能力

實驗內容:

（1）清水中高程值的探測：對兩個探測區(qū)（沉積物和礦石）的不同探測點進行標定后，向水池注水,，利用不同波形對每個探測點進行探測實驗,。然后利用相關法對信號進行處理，計算高程值,，與標定值進行對比,，計算測深精度。

（2）渾水中高程值探測：啟動葉輪驅動電機,，攪動采掘區(qū)底質,，待運轉穩(wěn)定后,，利用不同波形對每個探測點進行探測實驗。然后利用相關法對信號進行處理,，計算高程值,，與在清水中的測量值進行對比，分析其測深精度及誤差,。提取采集信號中的目標回波及混響,，在頻域內進行分析，計算信混比,，分析不同信號的抗混響能力,。

測試目的：

驗證所設計的*波形在渾水中的探測精度及抗混響能力，并與常用聲吶信號的探測精度和抗混響能力進行對比

測試設備：

上位機系統(tǒng),、數(shù)據(jù)采集及保存軟件,、任意波形發(fā)生器(普源精電DG1022Z)、功率放大器(ATA-2021),、超聲探測電路,、數(shù)據(jù)采集卡（研華1714）。

放大器型號:ATA-2021

實驗過程：

（1）搭建超聲探測系統(tǒng),；

（2）制備不同探測區(qū)

（3）向水池中注水,；

（4）利用不同超聲波形分別在清水中及渾水中進行探測實驗，進行數(shù)據(jù)分析,。

測試結果：

(1)清水中不同波形探測結果 ：

(2)渾水中不同波形探測結果：

實驗結論：

放大器在該實驗中發(fā)揮的效能:驅動壓電陶瓷換能器,，功率放大，電路匹配,。

　選擇該放大器的原因:

在公司進行過實地考察,，實測所選擇的ATA-2021，其性能滿足要求（VPP170V,，帶寬1.5MHz,功率42.5W）,，本換能器zui小阻抗約為150歐姆，ATA-2021zui大電流為0.,，可以達到的zui大電壓為75V,，不失真，把電壓調至zui大85V時,，同樣沒有失真,，說明所給的參數(shù)0.還是有一定余量的，性能不錯,。利用中心頻譜為160kHz的壓電陶瓷換能器（海聲科技定制）測試距離為0.5米時,，回波峰峰值電壓可以達到4V，實驗室測試距離為1m,，回波不經(jīng)過放大大約為0.1V（發(fā)射電壓為vpp140V）,，總之，經(jīng)過實驗驗證,，本放大器性能十分*,。建議其他用戶根據(jù)自己換能器的參數(shù)進行選擇。

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