本文關(guān)鍵詞：基于MSP430引信關(guān)重件測厚系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著社會(huì)的日益進(jìn)步，超聲波檢測技術(shù)已應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。超聲波測厚是超聲波檢測中的一個(gè)重要應(yīng)用。如石油運(yùn)輸管道壁厚度的測量、混凝土墻壁厚度的測量等等。引信關(guān)重件隔爆板的厚度決定著引信能否安全觸發(fā)，所以對(duì)引信隔爆板厚度的測量就顯得尤為重要。以往引信關(guān)重件隔爆板厚度的測量方法存在精確性低、功耗大和體積大等缺點(diǎn)。本文針對(duì)引信結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和引信關(guān)重件隔爆板厚度測量的精度要求，提出了運(yùn)用超聲波無損檢測的測厚方法來測量引信隔爆板厚度。 通過對(duì)超聲波測厚的幾種原理的對(duì)比分析，選擇了脈沖反射法�；谖⑻幚砥鱉SP430F系列單片機(jī)具有超低功耗的特性，在測厚系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用了該系列的單片機(jī)。本文主要對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件兩大部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，在硬件電路的搭建的過程中，經(jīng)過不斷的試驗(yàn)、調(diào)試，，最終選取了合理的電路結(jié)構(gòu)。硬件電路部分包括：超聲波測厚激勵(lì)信號(hào)的產(chǎn)生、超聲波回波信號(hào)處理電路（包括放大、濾波、包絡(luò)檢波、比較、整形）、計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)，人機(jī)交互電路模塊和電源電路。每一部分都進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)分析，系統(tǒng)的軟件部分主要采用C語言編寫，包括主程序的設(shè)計(jì)、按鍵設(shè)計(jì)和液晶顯示部分的設(shè)計(jì)。 最后經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)三種隔爆機(jī)構(gòu)進(jìn)行了測量，得出結(jié)果并和實(shí)際的值進(jìn)行了比較分析，確定了測量厚度誤差產(chǎn)生的原因。經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果分析，本系統(tǒng)滿足精度要求和可靠性要求，提高了測厚系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化的程度。
【關(guān)鍵詞】：超聲波檢測 厚度檢測 MSP430 引信關(guān)重件
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB517
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 課題的研究背景和意義10
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀及主要發(fā)展趨勢10-13
• 1.2.1 超聲檢測國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 超聲波測厚技術(shù)的發(fā)展12-13
• 1.3 本論文主要的結(jié)構(gòu)安排13-14
• 2 超聲波測厚系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)14-18
• 2.1 儀器的功能要求和性能指標(biāo)14-15
• 2.2 測厚系統(tǒng)的硬件總體設(shè)計(jì)方案15-16
• 2.3 測厚系統(tǒng)的軟件總體設(shè)計(jì)方案16-17
• 2.4 本章小結(jié)17-18
• 3 超聲波測厚技術(shù)以及傳感器的選擇18-29
• 3.1 超聲波測厚技術(shù)18-23
• 3.1.1 幾種測厚儀的原理18-19
• 3.1.2 超聲波測厚原理19-23
• 3.2 超聲波換能器的選擇23-27
• 3.2.1 超聲波探頭的分類和功能23-25
• 3.2.2 超聲波探頭工作原理以及結(jié)構(gòu)25
• 3.2.3 超聲波探頭的選擇25-27
• 3.3 耦合劑的介紹27-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 4 超聲波測厚系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)29-59
• 4.1 單片機(jī)控制系統(tǒng)的介紹29-33
• 4.1.1 MSP430 單片機(jī)29-32
• 4.1.2 MCU 的時(shí)鐘模塊32-33
• 4.2 超聲波發(fā)射模塊33-42
• 4.2.1 超聲波脈沖的分析研究33-34
• 4.2.2 產(chǎn)生超聲窄脈沖的激勵(lì)脈沖的研究34-35
• 4.2.3 高壓升壓電路的設(shè)計(jì)35-40
• 4.2.4 晶體管 MOSFET 的驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)40-41
• 4.2.5 超聲激勵(lì)電路的產(chǎn)生41-42
• 4.3 超聲波接收模塊42-52
• 4.3.1 信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)42-43
• 4.3.2 濾波電路的設(shè)計(jì)43-45
• 4.3.3 信號(hào)檢波電路的設(shè)計(jì)45-47
• 4.3.4 信號(hào)模擬比較電路的設(shè)計(jì)47-48
• 4.3.5 時(shí)間測量整形電路的設(shè)計(jì)48-50
• 4.3.6 計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì)50-52
• 4.4 電源模塊的設(shè)計(jì)52-56
• 4.4.1 外部切換電源電路的設(shè)計(jì)53-54
• 4.4.2 充電電路的設(shè)計(jì)54-56
• 4.4.3 電源轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)56
• 4.5 人機(jī)交互電路的設(shè)計(jì)56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 5 超聲波測厚系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)59-68
• 5.1 主程序軟件設(shè)計(jì)59-62
• 5.2 測厚系統(tǒng)的人機(jī)交互軟件的設(shè)計(jì)62-66
• 5.3 接收信號(hào)軟件的設(shè)計(jì)66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 6 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)測試68-76
• 6.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)68-69
• 6.2 引信隔爆機(jī)構(gòu)的厚度測量69-71
• 6.3 系統(tǒng)電路波形測試71-73
• 6.4 系統(tǒng)功耗測試73-74
• 6.5 誤差分析74
• 6.6 本章小結(jié)74-76
• 7 結(jié)論與展望76-78
• 7.1 論文主要的研究成果76
• 7.2 改進(jìn)之處76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果81-82
• 致謝82-83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：768072