超聲波脈沖發生接收器的接收部分參數設置直接影響信號質量、測量精度和系統穩定性，需結合探頭特性、被測材料屬性、檢測目標等綜合調整。以下是核心參數的設置方法、依據及典型場景分析：

一、接收部分核心參數及設置依據

1. 增益（Gain）

• 作用：放大微弱回波信號，提高信噪比，確保信號可被后續電路或示波器識別。

• 設置依據：

• 探頭靈敏度：低靈敏度探頭（如高頻探頭、窄帶探頭）需提高增益（如 40-60dB），高靈敏度探頭（如低頻雙晶探頭）可設為 20-30dB。

• 材料衰減特性：衰減大的材料（如鑄鐵、復合材料）需增加增益補償能量損失，衰減小的材料（如鋼、鋁）可降低增益。

• 信號幅度需求：目標是使回波信號幅度達到示波器垂直檔位的 60%-80%（如 1V/div 檔位下，信號峰峰值 1-1.6V），避免飽和或噪聲淹沒。

• 典型范圍：0-60dB（可調步進 1dB ），如PR20 或者PR10增益范圍 -0 至 60dB.

2、帶寬（Bandwidth）

• 作用：限制接收信號的頻率范圍，影響分辨率和噪聲水平。

• 設置依據：

• 探頭帶寬：匹配探頭的 - 3dB 帶寬（如探頭標注帶寬 2-10MHz，則設置接收帶寬 2-10MHz）。

• 檢測目標：薄材料檢測（需高分辨率）選寬帶寬，厚材料或高衰減材料選窄帶寬（減少噪聲）。

3、阻尼（Damping）

• 作用：調整接收電路阻抗匹配，抑制探頭振鈴，改善分辨率。

• 設置依據：

• 探頭阻抗：匹配探頭標稱阻抗（通常 50Ω 或 100Ω）。

• 波形觀察：若回波振鈴過長（>2 個周期），增大阻尼（如從 50Ω 調至 90Ω）；若信號幅度低，減小阻尼。

• 典型值：50Ω、90Ω、（高阻），如PR20提供 34Ω,50Ω , 90Ω,510Ω可選擇。

4、觸發方式（Trigger）

• 作用：同步發射與接收信號，確保穩定采集。

• 設置依據：

• 觸發源：內部觸發（用于單通道自測）或外部觸發（多設備同步，如示波器外觸發）。

• 觸發電平：設為噪聲幅度的 1.5-2 倍，避免誤觸發（如噪聲峰峰值 0.2V，觸發電平設 0.3V）。

• 典型參數：邊沿觸發（上升沿 / 下降沿）、脈沖寬度觸發，觸發電平范圍 ±5V 可調。

二、設置步驟與典型場景

1. 通用設置流程

三、關鍵影響因素與調整原則

1. 探頭特性匹配

• 頻率：接收帶寬需覆蓋探頭 頻率范圍（如標稱 5MHz 探頭，實測帶寬 4-6MHz，設置接收帶寬 3-7MHz）。

• 類型：單晶探頭（穿透法）需高增益（40-60dB），雙晶探頭（脈沖回波）增益可降低（20-30dB）。

2. 被測材料屬性

• 聲速：通過已知厚度試塊校準聲速（如鋼 5900m/s，鋁 6320m/s），確保時間 - 厚度換算準確。

• 衰減系數：衰減大的材料（如橡膠、復合材料）需提高增益并降低帶寬（減少高頻損耗）。

3. 檢測目標需求

• 精度優先（如薄材料測厚）：低阻尼（提高靈敏度）、全波檢波（清晰包絡）。

• 分辨率優先（如缺陷定位）：高阻尼（縮短振鈴）、射頻波（相位信息）。

四、驗證與校準方法

1. 標準試塊校準

• 使用階梯試塊（如 10mm、25mm、50mm 鋼塊）驗證厚度測量精度，調整增益使各厚度回波幅度一致（±10% 以內）。

• 通過聲速校準試塊（已知厚度和材料）確認聲速設置正確性（誤差≤0.5%）。

2. 示波器波形觀測

• 檢查回波前沿陡峭度（上升時間≤100ns 為優），若過緩需增大阻尼或帶寬。

• 觀察噪聲基底：噪聲峰峰值應小于回波幅度的 10%（如回波 1V，噪聲≤0.1V），否則需優化增益。

3. 重復性測試

• 對同一位置連續測量 10 次，厚度值波動應≤儀器精度的 1/2（如示值誤差 ±0.1mm，波動≤0.05mm），否則檢查耦合穩定性或增益設置。

五、注意事項

1. 避免增益過載：信號飽和（削波）會導致波形失真，需降低增益并調整示波器垂直檔位。

2. 動態范圍平衡：預留 10-20dB 增益余量，應對不同檢測位置的耦合差異（如曲面、粗糙表面）。