實驗名稱：管道(dao)定位系(xi)統的硬件實現(xian)

　　研究方向：管道無損檢測

　　實驗內容：開展基于(yu)PCM的(de)管(guan)道(dao)定位系統的(de)可行性研究：采(cai)用函(han)數發生器產生4Hz、8Hz和72Hz的(de)多頻(pin)電(dian)流，并將信號輸出到AigtekATA-308功(gong)率放大器。將輸出電(dian)流的(de)RMS值調整為(wei)1A后，通過屏蔽電(dian)纜傳輸到管(guan)道(dao)模型中，模擬實(shi)際場(chang)景(jing)中的(de)管(guan)道(dao)檢測(ce)(ce)環境。搭建完成(cheng)實(shi)驗平(ping)臺后，在管(guan)道(dao)周圍(wei)保持磁傳感(gan)器探頭與(yu)地面(mian)的(de)鉛(qian)錘(chui)(chui)關(guan)系，調節(jie)磁傳感(gan)器探頭與(yu)管(guan)道(dao)模型之間(jian)的(de)水平(ping)距(ju)離(li)，鉛(qian)錘(chui)(chui)距(ju)離(li)以及水平(ping)夾角，并通過卷(juan)尺測(ce)(ce)量(liang)。之后記錄不同位置下的(de)測(ce)(ce)量(liang)結果與(yu)實(shi)際情況之間(jian)的(de)關(guan)系。

　　測試設備：ATA-308功率放(fang)大(da)器，函數信號發(fa)生(sheng)器，數字萬用表，示(shi)波器等。

　　實驗過程：

　　在(zai)實驗(yan)過程中(zhong)(zhong)，探(tan)頭與(yu)地面保持垂(chui)直關(guan)系，探(tan)頭與(yu)管(guan)道的水(shui)平距離、垂(chui)直距離和水(shui)平角度發(fa)生變化。檢測(ce)探(tan)頭對管(guan)道發(fa)出(chu)的磁(ci)場信(xin)號進(jin)行檢測(ce)。信(xin)號處理(li)電路對信(xin)號進(jin)行濾波放大后，傳輸到STM32F429嵌入式處理(li)器，計算出(chu)其精(jing)確的三維位置(zhi)。處理(li)后的管(guan)道定位結果通過LCD顯示(shi)。然(ran)后動(dong)態調整磁(ci)傳感器探(tan)頭相對于(yu)管(guan)道模型的角度，垂(chui)直距離和水(shui)平距離，記錄LCD屏中(zhong)(zhong)的示(shi)數。

　　圖：測試環境

　　測試結果：

　　經過測(ce)(ce)試后，水平(ping)夾角，鉛(qian)錘距(ju)離(li)(li)和(he)水平(ping)距(ju)離(li)(li)測(ce)(ce)試的(de)(de)(de)平(ping)均誤(wu)差和(he)線性度(du)指標令人滿(man)意，水平(ping)距(ju)離(li)(li)和(he)垂直(zhi)距(ju)離(li)(li)測(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)(de)R2均大(da)于0.99，水平(ping)角度(du)測(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)(de)R2大(da)于0.99。在測(ce)(ce)量(liang)誤(wu)差方面，水平(ping)角度(du)的(de)(de)(de)平(ping)均誤(wu)差為(wei)2.51°，水平(ping)距(ju)離(li)(li)的(de)(de)(de)平(ping)均誤(wu)差為(wei)2.19cm，垂直(zhi)高度(du)的(de)(de)(de)平(ping)均誤(wu)差為(wei)2.01cm。上述實(shi)驗從實(shi)驗角度(du)驗證了管(guan)道(dao)定位系統(tong)的(de)(de)(de)可行性，為(wei)后續(xu)真實(shi)環境下的(de)(de)(de)測(ce)(ce)試奠定了基礎。

　　放大(da)器在該(gai)實驗中(zhong)發(fa)揮的(de)效能：作為管道檢測系(xi)統的(de)激(ji)勵信號，產生電(dian)磁場。

圖：ATA-308功率放大器指標參數

　　西安安泰電子是專業從事功率放大器、高壓放大器、功率放大器模塊、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測(ce)量儀器(qi)(qi)研發、生產和銷售的高(gao)科技企業，為用(yong)戶(hu)提供具有(you)競爭力的測(ce)試方案。Aigtek已經成(cheng)為在業界(jie)擁有(you)廣泛產品線(xian)，且具有(you)相當(dang)規模(mo)的儀器(qi)(qi)設備供應商(shang)，樣機都(dou)支(zhi)持免費試用(yong)。如想了解更多功率放大器(qi)(qi)等產品，請持續(xu)關注安泰電子官網hkdyw.cn或撥打029-88865020。