[实用新型]空气声学测量预处理装置

说明书

本实用新型涉及一种空气声学测量预处理装置，包括：外部装置和设置在外部装置内部的信号预处理装置；所述外部装置包括用于接收空气声学模拟信息的输入连接器、输出及电源连接器、电源开关和增益控制单元；所述信号预处理装置包括预处理电路板和用于为预处理电路板进行供电的微型隔离DC‑DC电源模块；所述预处理电路板包括三级电路，分别为低噪声前置放大电路模块、高精度程控放大电路模块和带通滤波电路模块；所述输入连接器与低噪声前置放大电路模块连接；所述带通滤波电路模块与输出及电源连接器连接。本实用新型装置体积小，携带方便，对空间和环境随意变化的场合特别适用，并根据不同需要对电路增益进行调节，来满足不同幅值信号的处理要求。

技术领域

本实用新型属于电子信号处理技术领域，特别是一种空气声学测量预处理装置。

背景技术

随着电子信息技术的进步，对各式各样传感器输出的微弱模拟信号进行预处理的要求日益增多。目前，市场上的空气声学测量预处理装置的核心处理电路都是由具有一定增益的放大器构成，处理信号的幅值范围有限，特别是对含有噪声的微弱信号处理效果较差，而且在待测目标声学的幅度特征发生变化或受到干扰时不能有效的改变增益进行处理，因而实用价值不高。本实用新型提供一种能抑制强噪声提升微弱信号的信噪比且能够适应大动态范围信号变化的空气声学测量预处理装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空气声学测量预处理装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：一种空气声学测量预处理装置，包括：外部装置和设置在外部装置内部的信号预处理装置；

所述外部装置包括用于接收空气声学模拟信息的输入连接器、输出及电源连接器、电源开关和与输出及电源连接器连接的增益控制单元；

所述信号预处理装置包括预处理电路板和用于为预处理电路板进行供电的微型隔离DC-DC电源模块；所述预处理电路板包括三级电路，分别为低噪声前置放大电路模块、高精度程控放大电路模块和带通滤波电路模块；

所述输入连接器与低噪声前置放大电路模块连接；

所述带通滤波电路模块与输出及电源连接器连接。

按上述方案，所述低噪声前置放大电路模块包括低噪声同相放大电路、高通滤波电路以及增益切换电路。

按上述方案，所述高精度程控放大电路模块包括电阻网络衰减电路以及同相放大电路。

按上述方案，所述带通滤波电路模块包括反相放大电路、八阶带通滤波电路以及差分放大输出电路。

按上述方案，所述增益控制单元为增益控制拨动开关，所述增益控制拨动开关合计九个，第一个拨动开关与低噪声前置放大器模块内部的增益切换电路连接，后八个拨动开关与高精度程控放大电路模块内部的电阻衰减网络连接。

九位增益拨动开关分别命名为VGA、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，VGA可将信号衰减20dB，D0至D7共八位，对应8位二进制码N，可将信号衰减0.375×NdB，通过预处理装置输出幅值是否饱和，可根据所需衰减的信号倍数确定对应的拨动开关。

按上述方案，所述电源模块为微型隔离DC-DC电源模块。

按上述方案，所述外部装置的外壳为表面进行阳极氧化处理的铝合金外壳。

该装置工作的原理是：空气声学测量预处理装置接收前端换能器输出的微弱信号，然后依次完成微弱信号的低噪声前置放大、高精度程控放大以及带通滤波等处理，使其输出调理至可以被数字信号处理器处理的高信噪比大信号，根据数字信号处理器采集到的信号幅值大小，可以适当的拨动本装置面板上的增益控制开关，直到使最终输出的高信噪比大信号满足数字信号处理器采集所需要的参数指标。

本实用新型装置带来的有益效果是：