毕业论文答辩 超声波检测 电路设计

1.研 究 意 义 超 声 波 检 测 技 术 在 工 业 领 域 有 着 广 泛 的 应 用 ， 是 材 料 与 设 备 无 损 检测 的 主 要 手 段 之 一 。 2.设 计 思 路 l如 何 产 生 一 定 频 率 的 超 声 波l如 何 从 回 波 信 号 中 提 取 有 效 信 息 3.系 统 框 图PC机 ARM 处理器 激 励 电 路 探 头 被 测 物前 置 放 大 电 路 限 幅 电 路带 通 滤 波 电 路 可 变 增 益 放 大 电 路 差 分 放 大 电 路A/D转 换 电 路FIFO 4.发 射 电 路 此 电 路 可 激 发 不 同 探 头 产 生 不 同 频 率 的 超 声 波 ， 激 励 脉 冲 电 压 最 高 可 达830 V， 且 频 率 和 发 射 功 率 可 调 。R110K C 0.01uF VD2 VD1 R20.1KHVV1 B ACRYIGBTQ 5.限 幅 电 路 当 输 入 信 号 过 大 时 ， D2管 导 通 ， D3管 反 向 击 穿 ;反 之 当 输 入 信号 过 小 时 ， D1管 导 通 ， D4管 反 向 击 穿 。 6.前 置 放 大 电 路 超 声 回 波 信 号 很 微 弱 ， 所 以 在 信 号 被 采 集 之 前 ， 需 要 将 信 号 放 大 。 7.带 通 滤 波 电 路 为 取 得 真 实 回 波 信 号 ， 须 用 带 通 滤 波 装 置 去 掉 噪 声 的 大 部 分 频 率 成 分 ，再 进 行 模 数 转 换 。 8.变 增 益 放 大 电 路 为 了 增 加 动 态 范 围 ， 故 在 前 置 放 大 后 ， 又 增 加 了 一 级 程 控 放 大 器 。 9.信 号 采 集 电 路 10.总 结l 完 成 工 作 ： 设 计 了 超 声 波 发 射 模 块 ， 该 模 块 采 用 一 种 可 控 高 压 电 源设 计 方 案 ， 对 发 射 模 块 进 行 了 仿 真 ， 经 验 证 该 电 路 发 射 的 超 声 波 功率 、 脉 冲 宽 度 和 重 复 频 率 均 可 调 ， 能 满 足 多 种 检 测 需 求 。 通 过 回 波信 号 调 理 电 路 和 信 号 采 集 电 路 实 现 了 对 回 波 信 号 的 放 大 、 滤 波 、 数据 采 集 等 处 理 ， 提 高 了 回 波 信 号 的 信 噪 比 和 检 测 的 准 确 性 ， 为 下 一步 回 波 信 号 的 分 析 处 理 、 实 现 对 缺 陷 的 准 确 判 断 、 定 位 、 定 量 提 供了 有 利 条 件 。l 不 足 之 处 ： 超 声 波 信 号 采 集 电 路 还 需 要 完 善 和 提 高 ， 对 采 集 所 得 的信 号 进 行 算 法 处 理 以 提 高 探 伤 的 精 度 和 数 据 处 理 能 力 需 要 做 进 一 步研 究 。 本 系 统 所 做 的 实 验 不 多 ， 大 多 是 基 于 时 间 和 实 验 条 件 的 关 系 ，离 实 际 的 应 用 还 有 一 定 的 距 离 ， 还 需 要 进 一 步 调 试 和 改 进 。 参 考 文 献1陈 卫 华 ， 李 新 德 ， 赵 兴 群 数 字 式 超 声 波 探 伤 仪 的 现 状 与 展 望 J 无 损检 测 ， 1994， 16(6)： 157 1582邓 志 阳 .基 于 FPGA的 超 声 波 系 统 的 研 究 D.北 京 ： 北 京 化 工 大 学 控 制 理 论 与控 制 工 程 专 业 ， 20103史 亦 韦 ， 梁 菁 ， 何 双 起 等 超 声 检 测 M 北 京 ： 机 械 工 业 出 版 社 ，2005.74美 Alan V. Oppenheim， Alan S. Willsky， S. Hamid Nawab 信 号 与 系 统 （ 第二 版 ） （ 英 文 版 ） M 北 京 ： 电 子 工 业 出 版 社 ， 2002.8,514 5205邵 泽 波 无 损 检 测 技 术 M 北 京 ： 化 学 工 业 出 版 社 ， 2003.16曾 禹 村 信 号 与 系 统 M 北 京 ： 北 京 理 工 大 学 出 版 社 ， 19927郑 君 基 于 嵌 入 式 系 统 超 声 波 探 伤 的 研 究 D 北 京 ： 北 京 交 通 大 学 机 械与 电 子 控 制 学 院 ， 20088刘 贵 民 无 损 检 测 技 术 M 北 京 ： 国 防 工 业 大 学 出 版 社 ， 2006