超聲檢測技術(shù)作為五大常規(guī)無損檢測技術(shù)之一,在工業(yè)無損檢測方面有著廣泛的應(yīng)用。針對不同應(yīng)用的場景,超聲檢測系統(tǒng)需要滿足不同的要求,如智能判傷、配合運動機構(gòu)實現(xiàn)自動化檢測、特別是超聲快速掃描檢測中,高重復(fù)頻率的高速采樣和數(shù)據(jù)傳輸要求,同時具有較高的檢測靈敏度和位置檢測精度等。本課題在調(diào)研國內(nèi)外超聲檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上自主研制了板卡式通用超聲檢測儀,以滿足用戶快速構(gòu)建超聲波檢測儀和組成自動化超聲檢測系統(tǒng)需求。儀器開發(fā)以FPGA為核心,采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,儀器具備以下功能:靈活的脈沖發(fā)射,其脈沖寬度,脈沖個數(shù)以及脈沖發(fā)射重復(fù)頻率可調(diào);復(fù)合的工作模式,支持自發(fā)自收和一發(fā)一收,能自由切換內(nèi)觸發(fā)和外觸發(fā);同步動態(tài)系數(shù)可配的數(shù)字濾波和數(shù)據(jù)高速傳輸功能,提升了剩余靈敏度和脈沖重復(fù)頻率;大的增益范圍,有可選的前置20dB衰減,以及連續(xù)可調(diào)的80dB動態(tài)增益;多路運動機構(gòu)同步控制,可同時對3路運動機構(gòu)的運轉(zhuǎn)方向、速度、時間進行實時控制。儀器硬件電路設(shè)計方面統(tǒng)籌設(shè)計了發(fā)射電路、接收電路、運動機構(gòu)控制電路、以及中央控制電路等。FPGA的邏輯設(shè)計采用VerilogHDL硬件描述語言,并按照模塊化思想分為了時序模塊、脈... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究情況
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 通用超聲檢測儀的總體方案設(shè)計
    2.1 系統(tǒng)框架的設(shè)計
    2.2 技術(shù)指標設(shè)計
    2.3 核心器件的選擇
    2.4 系統(tǒng)電源設(shè)計
    2.5 電磁兼容設(shè)計
第3章 通用超聲檢測儀的硬件設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 發(fā)射模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
    3.2 接收模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
    3.3 運動機構(gòu)控制模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
    3.4 中央控制模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
    3.5 PCI通訊模塊設(shè)計與實現(xiàn)
第4章 通用超聲檢測儀的FPGA邏輯設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 頂層模塊設(shè)計與實現(xiàn)
    4.2 時序模塊設(shè)計與實現(xiàn)
    4.3 發(fā)射模塊設(shè)計與實現(xiàn)
    4.4 A/D、D/A模塊設(shè)計與實現(xiàn)
    4.5 緩存模塊設(shè)計與實現(xiàn)
    4.6 PCI通訊模塊設(shè)計與實現(xiàn)
    4.7 運動機構(gòu)控制模塊設(shè)計與實現(xiàn)
    4.8 動態(tài)系數(shù)可配的FIR濾波器模塊設(shè)計與實現(xiàn)
    4.9 CIC插值濾波器模塊設(shè)計與實現(xiàn)
第5章 通用超聲檢測儀上位機軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
    5.1 通用超聲檢測儀上位機軟件的需求分析
    5.2 通用超聲檢測儀上位機軟件的相關(guān)API函數(shù)
    5.3 通用超聲檢測儀上位機軟件的實現(xiàn)
    5.4 通用控制卡上位機軟件最終效果
第6章 通用超聲檢測儀的性能測試及應(yīng)用
    6.1 通用超聲檢測儀的性能測試
    6.2 通用超聲檢測儀的應(yīng)用
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的論文與研究成果清單
致謝
附錄
    1上位機軟件相關(guān)API函數(shù)


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3719649