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(nèi)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(jìn)行標(biāo)定后，向水池注水，利用不同波形對每個探測點進(jìn)行探測實驗。然后利用相關(guān)法對信號進(jìn)行處理，計算高程值，與標(biāo)定值進(jìn)行對比，計算測深精度。
（2）渾水中高程值探測：啟動葉輪驅(qū)動電機，攪動采掘區(qū)底質(zhì)，待運轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，利用不同波形對每個探測點進(jìn)行探測實驗。然后利用相關(guān)法對信號進(jìn)行處理，計算高程值，與在清水中的測量值進(jìn)行對比，分析其測深精度及誤差。提取采集信號中的目標(biāo)回波及混響，在頻域內(nèi)進(jìn)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(shè)計的最優(yōu)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(jìn)行對比
測試設(shè)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(jìn)行探測實驗，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
測試結(jié)果：
(1)清水中不同波形探測結(jié)果 ：
(2)渾水中不同波形探測結(jié)果：
實驗結(jié)論：
放大器在該實驗中發(fā)揮的效能:驅(qū)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(jìn)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），本換能器最小阻抗約為150歐姆，ATA-2021最大電流為0.5A，可以達(dá)到的最大電壓為75V，不失真，把電壓調(diào)至最大85V時，同樣沒有失真，說明所給的參數(shù)0.5A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(dá)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，本放大器性能十分優(yōu)越。建議其他用戶根據(jù)自己換能器的參數(shù)進(jìn)行選擇。
