3的幅值，以抑制高压信号导致后续电路过饱和，同时对后级电路起到保护作用。经钳位电路20-3限幅后的第三高压信号V3和经第三级放大电路10-3放大后的低频电磁超声导波接收信号提供给第四级放大电路10-4和钳位电路20-4。
[0064]如图3所示，第四级放大电路10-4包括:运算放大器U4，第一电阻R13，第二电阻R14，第三电阻R15，电容C4，第四电阻R16。钳位电路20-4包括第一三极管Q7和第二三极管Q8 ο
[0065]在第四级放大电路10-4中，电阻R14和R15串联，再与电容C4并联作为反馈电路接在放大器U4的反向输入端和输出端之间，串联电阻R14和R15主要起放大作用，电容C4主要用于提高电路的稳定性。如图3所示，钳位电路20-4的三极管Q7和Q8的发射极同时接在放大器U4的反向输入端，三极管Q7和Q8的集电极同时接在放大器U4的输出端，三极管Q7和Q8的基极同时接在电阻R14和R15的连接点，该三极管Q7和Q8主要起钳位作用，用于限制第四级放大电路10-4输出的第四高压信号V4的幅值，以抑制高压信号导致后续电路过饱和，同时对后级电路起到保护作用。经钳位电路20-4限幅后的第四高压信号V4和经第四级放大电路10-4放大后的低频电磁超声导波接收信号经第二隔直电路30-2交流耦合至多级放大电路的输出端Vout。其中，如图3所示，第二隔直电路30-2可以为电容C7。
[0066]可选地，保护电路40包括:第一限幅电路，第一限幅电路的输出端与变压器的一次侧相连接，用于限制初始目标信号中的初始高压信号的幅值至第一预设幅值，输出限幅后的初始目标信号;变压器，用于将限幅后的初始目标信号的幅值进行放大，输出放大之后的初始目标信号;第二限幅电路，第二限幅电路的输入端与变压器的二次侧相连接，用于将变压器放大之后的初始目标信号中的初始高压信号的幅值由当前幅值降低至第一预设幅值。
[0067]进一步地，如图3所示，第一限幅电路和第二限幅电路均包括:第一二极管，第一二极管的阳极与变压器的一次侧的第一端相连接，第一二极管的阴极与变压器的一次侧的第二端相连接;第二二极管，第二二极管的阳极与第一二极管的阴极相连接，第二二极管的阴极与第一二极管的阳极相连接。
[0068]如图3所示，保护电路40由电阻R17、第一限幅电路、第二限幅电路和变压器TXl组成，其中，第一限幅电路由二极管Dl至D2组成、第二限幅电路二极管D3至D4组成。当输入初始目标信号中初始高压信号为正幅值时，经隔离电阻R17和正向导通二级管Dl将其引入地平面，将加载在变压器输入端的初始目标信号中的初始高压信号的幅值限制在二极管正向导通压降范围内(即，第一预设幅值)；当初始目标信号中的初始高压信号为负幅值时，经隔离电阻R17和正向导通二级管D2将其引入地平面，将加载在变压器输入端的负幅值的初始目标信号中的初始高压信号的幅值限制大于二极管正向导通压降范围内(即，第一预设幅值)。变压器TXl将限幅后的初始目标信号中包含的低频电磁超声导波接收信号和初始高压信号进行放大，然后，将放大之后的初始目标信号提供至电容C5(S卩，第一隔直电路30-1)的输入端，并在其输出端在接入一对偏置方向相反的二极管D3、D4，将被变压器放大后的初始高压信号再次进行限幅。需要说明的是，由于输入的初始目标信号中包含低频电磁超声导波接收信号的幅值很小，二极管D1-D4均对该低频电磁超声导波接收信号不产生影响，因此，该低频电磁超声导波接收信号直接经电阻R17后，再由变压器TXl放大并耦合至电容C5的输入端。
[0069]在本发明实施例中，可以通过控制变压器TXl的带宽，使得低频电压信号(例如，低频电磁超声导波接收信号和初始高压信号)能被变压器TXl进行升压变换，然后提供给电容C5的输入端，而高频噪声和共模信号直接通过变压器的原边进入地平面，无法对后续电路产生影响。
[0070]图4是根据本发明可选实施例的一种频率-放大倍数变化关系的示意图。在本发明实施例提供的信号放大装置能对低频电磁超声导波接收信号进行接收和放大，图4为该放大装置的放大倍数随频率变化的关系图。图4中横坐标为输入信号频率，纵坐标为输出信号幅值与输入信号幅值之比(即放大倍数)的对数表示。从图4中可知，该放大装置的3dB带宽范围为lkHz-250kHz，最大放大倍数为11 ldB。
[0071]图5a至图5c是根据本发明可选实施例的放大之后的低频电磁超声导波接收信号波形图。
[0072]在本发明可选实施例中，选用的被测部件为铝板，且该铝板长为1500mm、宽为1250mm、厚度为3mm，在板中开有27mm的通透型圆孔缺陷。在本发明可选实施例中，通过函数发生器产生频率为100kHz、150kHz和200kHz的5个周期加汉宁窗调制的正弦波形信号，经功率放大电路放大后驱动SO模态电磁超声换能器在铝板中产生SO模态导波，采用另一个SO模态电磁超声换能器在铝板中接收初始高压信号和低频电磁超声导波接收信号，然后，通过本发明提供的放大装置对接收到的信号进行放大后送入示波器，示波器所采集到的波形分别如图5a、5b和5c所不，图5a、5b和5c中第二个波包信号，即为缺陷处回波信号。从图5a、5b和5c中可知，该装置能有效放大低频电磁超声导波接收信号，且接收信号信噪比较好。
[0073]根据本发明实施例，提供了一种低频电磁超声导波接收信号的放大方法的实施例。
[0074]图6是根据本发明实施例的一种低频电磁超声导波接收信号的放大方法的流程图，如图6所示，该方法包括如下步骤:
[0075]步骤S601，接收第一目标信号，其中，第一目标信号用于检测被测材料损伤程度。
[0076]在本发明实施例中，第一目标信号为经上述保护电路40之后的低频电磁超声导波接收信号，并且低频电磁超声导波接收信号由某一电磁超声换能器在待检试件中激励产生的超声导波与缺陷或边界等交互作用之后的散射信号经另一电磁超声换能器拾取而得。
[0077]步骤S602，对第一目标信号放大预设次数，并对高压信号的幅值进行限幅，其中，高压信号为初始高压信号每次放大后得到的信号，预设次数大于3。
[0078]具体地，可以通过多级放大电路实现对第一目标信号的多次放大。在本发明实施例中，多级放大电路除了对第一目标信号进行放大之外，还可以对流入至多级放大电路的初始高压信号进行放大。而当对初始高压信号进行放大时，会对后续电路带来影响，因此，在每次对第一目标信号进行放大之后，均需对每级放大电路放大之后得到的高压信号进行限幅。
[0079]在本发明实施例中，通过多级放大电路对检测到的目标信号进行多级放大，并通过设置在每级放大电路两端的钳位电路对目标信号中的高压信号进行限幅，不仅能快速从高压信号所产生的冲击中恢复过来，而且还能将后续的微弱低频电磁超声导波接收信号进行上百dB的线性放大，达到了对低频电磁超声导波接收信号进行放大的目的，从而实现了准确检测低频电磁超声导波接收信号的技术效果，进而解决了现有技术中无法准确检测低频电磁超声导波接收信号的技术问题。
[0080]可选地，对第一目标信号放大预设次数包括:在第一次对第一目标信号进行放大之后，对第一次放大之后的第一目标信号进行第二次放大，对第二次放大之后的第一目标信号进行第三次放大，对第三次放大之后的第一目标信号进行第四次放大，具体地，可以按照第一预设倍数Al对第一目标信号进行放大，还可以按照第二预设倍数A2对第二目标信号进行放大，还可以按照第三预设倍数A3对第三目标信号进行放大，还可以按照第四预设倍数A4对第四目标信号进行放大。
[0081]作为优选，在本发明实施例中，对第一目标信号逐级放大四次即可满足对第一目标信号的放大需求。具体地，可以按照第一预设倍数对第一目标信号进行放大;然后，按照第二预设倍数对第二目标信号进行放大;然后，按照第三预设倍数对第三目标信号进行放大;最后，按照第四预设倍数对第四目标信号进行放大。
[0082]需要说明的是，上述第一预设倍数Al、第二预设倍数A2、第三预设倍数A3和第四预设倍数A4可以选取为相同的倍数，还可以选取为不相同的倍数。
[0083]在对第一目标信号放大的过程中，该方法还包括:对以下至少一种信号中的直流信号进行隔离:对放大之前的第一目标信号进行隔离，对第一次放大之后的第一目标信号进行隔离，对第二次放大之后的第一目标信号进行隔离，对第三次放大之后的第一目标信号进行隔离;对第四次放大之后的第一目标信号进行信号中的直流信号进行隔离。
[0084]具体地，在本发明实施例中，可以对以下任一种信号中的直流信号进行隔离:放大之前的第一目标信号、第一次放大之后的第一目标信号、第二次放大之后的第一目标信号、第三次放大之后的第一目标信号；同时，还需对第四次放大之后的第一目标信号中的直流信号进行隔离。
[0085]作为优选，为了保证放大之后低频电磁超声导波接收信号的准确性，可以在对第一目标信号进行放大之前，对第一目标信号中的直流信号进行隔离，还可以对第二次放大之后的第一目标信号中的直流信号进行隔离，同时，可以在对第四次放大之后的第一目标信号中的直流信号进行隔离，以保证检测到更准确的低频超声导波接收信号。
[0086]可选地，在接收第一目标信号之前，还可以接收初始目标信号，并对初始目标信号进行相关处理，其中，初始目标信号中包含第一目标信号和初始高压信号(例如，高压射频交叉感应信号)，对初始目标信号的处理过程具体为:首先降低初始目标信号中的初始高压信号的幅值至预设幅值(例如，0.7V)，输出限幅后的初始目标信