改良式电磁声波换能器(EMAT)发射/接收开关

摘要

一种用于电磁声波换能器(EMAT)的发射与接收开关总成及方法，用以在都使用一特定电路的发射模式与接收模式间选择性地切换EMAT。此电路包括一EMAT线圈，耦合到一调谐电容器，当发射时，它允许EMAT在所要的频率操作。一组电容器将EMAT线圈与一组二极体串(以至少包括一个高速的矽二极体为佳)隔开，二极体串以电阻连接在一起。一初级绕组抽头的变压器，耦合到二极体串的另一端。最后，接收机的输入连接到变压器。操作时，EMAT的频率被适当激励及调谐的调谐电容器设定。接着，一电压施加到抽头的变压器与二极体串间的电阻链。电流自动地切换二极体的导电性，并允许EMAT切换到所要的模式。同样地，所揭示的方法也是使用前所述的电路，并包括几个步骤。首先，必须使用调谐电容器选择与设定EMAT的频率。接着，在电路内施加一电压以感应EMAT发射。接下来，给予电路内一正弦音调信号以切换EMAT的发射/接收能力，接着，观察EMAT所接收的输入-藉以允许EMAT在数奈秒完成从接收到发射模式间交替的切换。

主权项

1.一种用于电磁声波换能器(EMAT)之发射与接收的 切换电路,包括: EMAT线圈; 在所要的频率谐振EMAT线圈之电感与电阻的装置, 连接到EMAT线圈; 用以选择性地改变电流方向的第一装置,连接到 EMAT线圈; 用以选择性地改变电流方向的第二装置,连接到用 以选择性地改变电流方向的第一装置; 用以阻挡电流的装置,连接到用以选择性地改变电 流方向的第一装置以及连接到用以选择性地改变 电流方向的第二装置; 变压器,连接到用以选择性地改变电流方向的第二 装置; 用以侦测电气信号的输入接收机,具有输入埠并连 接到变压器;以及 一电压,选择性地施加到变压器以及用以阻挡电流 的装置。2.如申请专利范围第1项的切换电路,其中 用以选择性地改变电流方向的第一装置包括复数 个电容器。3.如申请专利范围第1项的切换电路,其 中用以选择性地改变电流方向的第二装置包括复 数个二极体。4.如申请专利范围第2项的切换电路, 其中用以选择性地改变电流方向的第二装置是复 数个二极体。5.如申请专利范围第3项的切换电路, 其中的二极体是高速切换的矽二极体。6.如申请 专利范围第4项的切换电路,其中的二极体是高速 切换的矽二极体。7.如申请专利范围第1项的切换 电路,其中在所要频率谐振EMAT线圈之电感及电阻 的装置包括一调谐电容器,连接到EMAT线圈的相对 端,并在调谐电容器的相对端施加控制的音调信号 。8.如申请专利范围第7项的切换电路,其中控制的 音调信号具有的峰値电压在100及500伏之间。9.如 申请专利范围第1项的切换电路,其中的输入接收 机进一步包括防止大电压进入输入接收机的装置 。10.如申请专利范围第9项的切换电路,其中用以 防止大电压进入输入接收机的装置包括复数个二 极体,以背对背的结构配置,跨于输入接收机的输 入埠。11.一种在发射模式与接收模式间选择性地 切换电磁声波换能器(EMAT)电路的方法,该电路具有 一调谐电容器、复数个电容器、复数个二极体、 复数个电阻器、一个变压器、以及一个输入接收 机,该方法的步骤包括: 起始的音调信号施加于调谐电容器与EMAT线圈; 以调谐电容器将EMAT线圈的电感及电阻谐振到所要 的频率; 跨于变压器、复数个电阻器以及复数个二极体上 选择性地施加电压,藉以在EMAT中产生发射的信号; 跨于复数个二极体选择性地放射一正弦音调信号, 藉以改变二极体的导电性; 选择性地监视输入接收机所接收的信号,藉以侦测 接收自EMAT的信号。12.如申请专利范围第11项的方 法,其中的变压器包括一初级绕组,且其中的电压 是施加到变压器之初级绕组的中央以及复数个电 阻器的中点。13.如申请专利范围第11项的方法,其 中起始音调信号的峰値电压在100及500伏之间。图 式简单说明: 图1是第一种习知T/R开关的概图; 图2是第二种习知T/R开关的概图;以及 图3是按照本发明之较佳实施例用于EMAT之改良式T/ R开关的概图。