小管径超声波测压发射电路分析设计

超声波发射电路是超声测量系统的重要组成部分,直接影响系统的测量精度.在简单分析现有典型超声波发射电路的基础上,设计了基于电感的低功耗发射电路,通过模型分析推导出了电路产生的高压脉冲信号的表达式和模拟图型.实验表明调试后的电路可以产生幅值为668.6V、脉宽为2μs的高压脉冲信号,此信号能够有效激励超声换能器产生幅值为312.5V、脉宽为3μs的超声波.设计的电路可以广泛应用于小管径超声测压、测流、探伤中.     

四声道超声波气体流量计硬件电路设计

介绍了超声波流量计的工作原理,设计出一种简单高效的四声道超声波驱动电路及回波接收电路,着重介绍了四声道电路切换的设计。信号接收电路采用集成芯片放大滤波。本系统主要应用于超声波气体流量计。最终实验结果表明发射效率高,同波信号良好。     

基于DDS和FPGA的数字式多脉冲激励超声检测系统设计

针对现有超声波检测系统发射脉冲单一、设计复杂等不足,设计一个以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的数字式超声检测系统。采用直接数字合成(DDS)技术,通过可编程方式控制超声波激励信号的产生。检测系统能够针对不同检测需要,灵活设置和选择不同波形、频率、脉冲宽度和脉冲数的激励信号,从而提高检测能力和适应性。试验结果表明:多脉冲激励方式能够在较低的激励电压下,获得更强的超声回波信号,实现工件内部更深范围内缺陷的有效检出。     

多通道程控增益放大电路的实现

本文介绍了多通道程序增益放大电路的实现方法，给出了具体电路，并介绍了程控增益放大电路的软件设计方法。     

基于电磁感应原理的定位跟踪系统电路设计

目的针对包装机器人在工程应用中遇到的定位跟踪方面的问题,设计一种新型定位跟踪系统。方法基于电磁感应原理,从硬件电路设计着手设计系统。该系统的激励信号源通过功率放大电路激励发射线圈产生交变磁场,在接收线圈上产生感应信号。通过前级放大、带通滤波和程控放大等电路,实现对感应信号调理。将感应信号的幅值带入磁偶极子模型,计算出传感器的位置信息。结果经实验表明,电磁定位系统的相对定位精度可达1.47 mm。结论基于电磁感应原理的定位跟踪系统可满足包装机器人在定位跟踪方面的要求。     

超声波液体流量计的二合一前置预处理

本文介绍一种超声波液体流量计前置预处理电路的基本原理。该电路可将两个交替发射与接收的传感器所接收的信号合用一路进行放大，滤波与自动增益控制。     

高精度的超声波测距系统在移动机器人导航方面的应用

本文介绍一种用于移动机器人导航和避障的高精度的超声测距系统。该系统由AT89C51单片机、超声波发射电路、超声波接收放大电路、峰值时间检出点电路、环境温度采集电路构成,系统具有测量响应速度快、准确度高、性能价格比高等特点。     

超声衰减增益补偿电路的设计

医用超声仪器发出的超声波在人体内的传播过程中，能量被人体组织吸收，随着探测深度的增加，超声波能量逐渐衰减，回波信号的动态范围很大，因此要进行声程补偿。文章简要介绍了超声诊断仪器的深度时间增益补偿电路(TGC)的基本原理，即用一定的电压曲线来控制放大器的增益，使不同深度下的超声回波获得不同的放大倍数。文中还提出了一种采用新型电子元器件的数字控制解决方案，能有效减小送入A／D转换器的信号的动态范围。该方案采用新型的高精度、低噪声、增益可变放大器AD604，电路简单，控制信号稳定可靠，能准确地补偿超声波在人体内的衰减，并为控制系统实现高速数字化提供了一个方法。     

超声波在线监测技术在普光气田的应用探究

随着普光气田生产时间不断延长,天然气中的硫化氢对管道、设备的腐蚀情况日益严重,为保证生产的安全平稳运行,提出基于超声波检测原理的管线在线测厚系统及配套硬件为基础的腐蚀监测完整解决方案和完整系统构成,采用非侵入式、安全可靠的腐蚀监测技术,对腐蚀易发生部位进行了实时监测,现场运行状况良好。     

脉冲漏磁无损检测影响因素分析

脉冲漏磁无损检测系统可以用来检测带保温层管道的腐蚀缺陷,其主要参数的设计对提高系统的检测性能具有重要意义。分析了检测线圈尺寸、激励脉冲信号的频率、电压、占空比以及边缘效应等因素对检测结果的影响,给出了检测结果随这些因素的变化规律,为系统参数的优化设计提供了依据。     

一种基于分数阶傅立叶变换的超声编码激励方法

将编码激励技术应用到医学超声成像系统中,选择和设计合适的发射编码和脉冲压缩方法非常重要.文中提出采用加Tukey窗的Chirp信号作为发射脉冲,同时采用分数阶傅立叶变换的进行脉冲压缩的编码激励方法.将该方法与传统方法进行了比较研究,实验结果表明:文章提出的基于分数阶傅立叶变换的编码激励方法在先验性方面优于传统方法.     

桥式推挽结构超声激励电路性能分析

基于桥式推挽结构,设计了由两路正向单脉冲电压产生双极性电压效果的电路,提高了激励信号的能量,为超声无损检测激励电路的负向耐压低、供电电源复杂等问题提供了解决方案。该方案包括硬件实现和相关实验验证。脉冲回波检测实验结果证明:桥式推挽结构的超声激励可以提高回波的幅度,在相同实验条件下,回波幅度为单极性方波脉冲激励的两倍,等效于双极性方波脉冲激励的效果。该文方法可以提高超声激励电路的性能,为高性能便捷式超声激励系统的设计提供了理论和实验依据。     

电磁超声脉冲激励电路的设计

为了解决电磁超声能量转化效率较低、信号微弱的问题,设计了一种电磁超声脉冲激励电路。过零检测电路和单片机实现磁场强度与涡流激发的同步以及脉冲个数的控制;UCC3895芯片产生全桥电路的驱动信号,控制脉冲的频率和占空比;MOSFET管IRFP450构成全桥电路实现信号的功率放大。试验结果表明：该系统的稳定性好,可调节磁场强度,能有效地提高电磁超声能量转化效率。     

一种用于相控阵B超成像的数字波束合成器的设计

本文介绍了一种能沿任意波束指向全程动态聚焦的数字波束合成器的设计，此合成器用于相控阵Ｂ超成像系统。回声信号的延时量分解为“指向延时”和“聚焦延时”两部分，分别用产生相控发射激励的时序逻辑电路和一个“动态聚焦延时量表”实现。通过对Ａ／Ｄ采样时钟的控制及对Ａ／Ｄ采样时钟、地址计数时钟和存储器写时钟的时序配合，实现了同相位数据点采样及无冗余数据的缓冲存储器。所设计的数字相控波束合成器只用廉价的高速数字电路即可实现，成本极低。实验结果验证了该方案的可行性。     

医学超声内镜中同步编码激励技术的设计与实现

为了提高医学超声内镜系统中的探测深度、分辨率及成像质量,在超声内镜成像系统中采用编码激励技术,首次将普遍用于开关电源电路设计中的"半桥"电路引入超声内镜编码激励电路.在只有正电压电源供电的情况下产生正负高压激励脉冲,利用电机转动的编码信号,设计了基于CPLD的同步编码激励电路,在保证与超声内镜主机FPGA同步的基础上,简化了超声内镜系统内信号的传递.实验中,同步编码激励电路发射的编码激励信号与理论码型一致,通过人体体模实验,获得的回波波形幅度达1.0Vpp,噪声20×10-3VPP~30×10-3Vpp,信噪比高达34 dB,波形与仿真结果一致.     

一种对超声波连续检测系统中回波信号处理的新方法

“喷淋水耦合多探头高能超声动态检测系统”能对各种刚性管材各处的壁厚进行高速、连续的探测,系统检测效果取决于对回波信号的处理.文章探讨了利用放大及逻辑运算等电路处理方法来处理回波信号以获得稳定的壁厚脉冲的新方法,采用这种新方法还可以通过计算机检测系统多图形地显示壁厚曲线、超标报警.     

外置式DBS的体外控制电路

针对外置式DBS体内脉冲发生电路的需要,设计了一种体外控制电路.该电路由控制模块和驱动模块组成.控制模块产生一定频率及脉宽的刺激信号,驱动模块将这一刺激信号进行功率放大并有效驱动经皮变压器的初级线圈.本文所设计的体外控制电路实现输出幅值、频率、脉宽可调,尤其是刺激脉冲极性可控.通过对所设计的体外控制电路的变压器负载实验,可以实现高频载波信号的传输.在两线圈间距为5 mm时输出幅值为8 V,效率为8%,间距为15 mm时的输出幅值为3 V,效率为0.5%.实验结果表明,所设计的体外控制电路满足外置式DBS体内脉冲电路的需求.     

一种新颖高温超声测厚实验系统研究（Ⅱ）—测控系统与信号处理技术

本文介绍了一种新颖高温超声测厚实验系统的测控系统和信号处理技术。着重介绍超声系统设计方案,接收发射电路,显示控制电路方案及信号处理技术等。     

伪随机码超声扩频测距系统设计与算法

针对单脉冲回波方式的超声测距方法存在的缺陷,借鉴雷达中的脉冲压缩技术,介绍了基于伪随机二进制序列(m序列)的超声扩频测距实现方法.伪随机码与超声载波采用ASK(幅移键控)调制方式,介绍了伪随机码超声扩频测距硬件方案和超声测距时延估计模型.针对超声换能器带宽特性和单脉冲回波特点,分析了m序列参数设计方法.提出了一种基于FFT的伪随机码包络相关快速时延估计算法,该算法将信号解调与匹配相关融合,大大降低了运算量.实验表明,本文介绍的伪码超声扩频测距硬件方案和快速算法可在便携式超声测距系统中实现,并可在多基站超声定位系统中推广使用.     

基于动态可变阈值的低功耗单声道气体超声波流量计

为克服气体涡轮流量计存在压损和需定期校准的缺点,研制了耐高压低功耗单声道气体超声波流量计.针对换能器因阻抗不匹配造成的回波信号质量差的问题,分析了回波信号的特征,提出了动态可变阈值和过零检测的数字信号处理方法.该方法可精准定位回波信号特征点.研制了以STM32为核心的低功耗气体超声波流量变送器.变送器采用了新的激励方式...