超声波检测硬件电路设计

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1、2011届本科毕业论文（设计）论文题目：超声波检测硬件电路设计学生姓名：所在院系：所学专业：电气工程及其自动化导师姓名：完成时间：年月日摘要18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。本论文介绍了超声波检测的基本原理，设计了超声波检测的硬件电路系统，通过系统发射模块和接收模块，方便快捷有效的获取了被测物体内部信息。设计了以可控高压电源供电的超声波发射电路，该电路可以产生频率和发射功率可调的超声波，提高了检测灵敏度和信号的抗干扰能力，增加了检测的有效范围。设计了回波信号调理电路，提高了回波信号

2、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。关键词：超声波检测发射电路高压电源信号调理Designofultrasonictestinghardwarecircuit18AbstractTheultrasonicdetectiontechnologyintheindustryhasawiderangeofapplications.Itisoneoftheprincipalmeansofthenondestructivetestingofmaterialsandequipm

3、ent.Thispaperintroducesthebasicprinciplesofultrasonictesting,thehardwarecircuitsystemofultrasonictestingisdesigned,throughthesystemtransmittermoduleandreceivermodule,convenientandeffectiveaccesstotheinformationofmeasuredobject.Theultrasonictransmittercircuitwhichisp

4、rovidedbycontrollablehigh-voltagepowerisdesignedtoproduceadjustableultrasonicinfrequencyandtransmissionpower,itisimprovethedetectionsensitivityandsignalanti-jammingcapability,increasingtheeffectiverangeoftesting.EchosignalconditioningcircuitisdesignedtoimprovetheSNR

5、andaccuracyofthedetectionandprovidesfavorableconditionsfortheanalysisofechosignalwhichcanrealizeaccuratejudgment、location、andquantificationforthedefect.Keywords:Ultrasonic；Testing；TransmitterCircuit；HighVoltagePowerSupply；SignalConditioning18目录1.绪论11.1国内外发展概况11.2选题背

6、景意义12.超声无损检测及相关理论12.1超声无损检测的概念、物理基础12.2超声波的波长、声速、超生场的特征量22.3超声波的传播特点42.4脉冲反射式超声波探伤的基本原理及缺陷的判断43超声波检测硬件电路设计63.1超声波检测系统总体设计结构63.2超声波发射模块73.2.1激励脉冲产生电路73.2.2高压电源及其控制93.2.3发射模块仿真及分析103.3超声波接收模块103.3.1回波信号调理电路113.3.1.1限幅电路113.3.1.2前置放大电路123.3.1.3带通滤波123.3.1.4变增益放大电路133.3

7、.2信号采集电路143.3.2.1差分变换电路153.3.2.2A/D转换电路153.3.2.3FIFO缓冲电路16结束语16致谢16参考文献17181.绪论1.1国内外发展概况利用超声波来进行无损检测始于20世纪30年代。但得以广泛应用，是在20世纪40年代，美国的Firestone首次介绍了脉冲回波式超声检测仪，利用该技术，超声波从物体的一面发射并接收，能检测小缺陷，较准确地确定其位置及深度，评定其尺寸，用于锻钢和厚钢板的探伤。20世纪60年代，超声检测仪在灵敏度、分辨力和放大器线性等性能上取得了突破性进展，超声检测发展为

8、一个有效而可靠地无损检测手段，并得到了广泛的工业应用。从20世纪80年代以来，由于电子技术和计算机技术的飞速发展，超声检测设备不断向数字化、小型化、智能化方向改进，形成了适应不同用途的多种超声检测仪器。这种仪器以高精度的运算、控制和逻辑判断功能来替代大量人的体力和脑力劳动，减