本文關鍵詞：基于FPGA的超聲檢測系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 超聲檢測(UT)是一種常用的無損檢測方法,在無損檢測領域占據(jù)著極其重要的地位。盡管國內已經出現(xiàn)了一些超聲檢測的儀器,但是大部分價格比較昂貴,而且系統(tǒng)的開放程度不足,不利于實驗或檢測人員進行維修或者擴展。因此,開發(fā)一套具有高速數(shù)據(jù)采集能力和數(shù)據(jù)分析能力的數(shù)字式超聲檢測系統(tǒng)是十分必要的。本文利用FPGA在數(shù)據(jù)處理、邏輯運算和控制能力等方面的強大功能,探討了其在超聲檢測系統(tǒng)中的應用,設計并開發(fā)了一套基于FPGA的超聲檢測系統(tǒng),主要的工作有： 1.實現(xiàn)了超聲檢測系統(tǒng)中的硬件電路,主要包括超聲的發(fā)射電路,放大電路,濾波電路,A/D轉換電路以及核心控制部分,并且完成PCB板的設計與實現(xiàn),經調試及試驗完全達到超聲檢測中的數(shù)據(jù)采集要求。 2.設計并實現(xiàn)了FPGA在超聲發(fā)射、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)采集寬度等的時序控制功能以及通道選擇、參數(shù)讀寫等邏輯功能,并且對此進行了仿真實驗。 3.編寫了上位機程序并搭建了一套超聲檢測系統(tǒng)的實驗平臺,并對兩種類型試塊上的缺陷進行了檢測試驗,試驗結果表明該超聲檢測系統(tǒng)能取得比較滿意的結果。
【關鍵詞】：超聲檢測 FPGA 數(shù)據(jù)采集
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH878.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 論文選題的背景和意義12
• 1.2 超聲檢測技術12-15
• 1.2.1 超聲無損檢測原理12-13
• 1.2.2 超聲檢測方法13-15
• 1.3 超聲檢測器的發(fā)展與應用15-17
• 1.3.1 超聲檢測的發(fā)展15-16
• 1.3.2 超聲檢測的應用16
• 1.3.3 超聲無損評價16-17
• 1.4 本論文的主要工作17-18
• 第二章 超聲檢測系統(tǒng)的硬件設計18-34
• 2.1 引言18-19
• 2.2 超聲波探頭的選擇19-20
• 2.3 超聲波發(fā)射電路20-21
• 2.4 限幅和接收電路21-22
• 2.5 增益放大電路22-25
• 2.6 濾波電路25-26
• 2.7 高速數(shù)據(jù)采集電路26-30
• 2.7.1 AD9051的時序延時28
• 2.7.2 AD9051的類比輸入28-29
• 2.7.3 AD9051的數(shù)字位輸出29
• 2.7.4 數(shù)據(jù)采集電路29-30
• 2.8 硬件電路的PCB實現(xiàn)30-32
• 2.9 硬件調試32-33
• 2.10 小結33-34
• 第三章 FPGA邏輯功能實現(xiàn)34-46
• 3.1 引言34
• 3.2 FPGA的結構特點34-35
• 3.3 FPGA的設計流程35-37
• 3.4 EP10K20TC的功能設計37-45
• 3.4.1 軟件編寫開發(fā)流程38-40
• 3.4.2 窄脈沖發(fā)射信號模塊40-41
• 3.4.3 增益控制電路41-42
• 3.4.4 超聲信號的壓縮處理42-43
• 3.4.5 數(shù)據(jù)壓縮部分的仿真結果43-44
• 3.4.6 布線后的測試結果44-45
• 3.5 小結45-46
• 第四章 實驗結果及分析46-62
• 4.1 引言46
• 4.2 上位機軟件系統(tǒng)46-51
• 4.3 數(shù)據(jù)采集實驗平臺51-56
• 4.4 超聲采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集實驗56-61
• 4.4.1 實驗一56-59
• 4.4.2 實驗二59-61
• 4.5 小結61-62
• 第五章 總結與展望62-64
• 參考文獻64-66
• 致謝66-68
• 研究成果及發(fā)表的學術論文68-70
• 作者和導師簡介70-71
• 北京化工大學碩士研究生學位論文答辯委員會決議書71-72

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