数字超声无损探伤系统中模拟电路的设计实现

在超声波无损探伤原理的基础上,介绍了A型数字超声探伤系统中模拟部分的设计与实现。模拟电路部分包括：激励超声波探头的宽带窄脉冲发射电路,隔离发射和接收的限幅电路,可控增益放大电路以及滤波等信号调理电路。在模拟电路的设计实现中,以STM32和FPGA为控制核心,实现对超声波发射和接收的控制。这些电路采用模块化的设计思想,功能强大、容易实现,具有广泛的应用价值。实验结果表明,这些电路性能良好,稳定可靠。     

微伏级直流电压信号放大电路设计

针对微伏级直流电压信号测量过程中存在信噪比低、测量精度不高和抗干扰能力差的问题,设计一种以TLC2652为核心器件的放大测量电路,实现了对5~45μV范围内电压信号的精准放大。电路采用低通滤波电路、陷波电路降低内部噪声与外部干扰;采用隔离电路,隔离测量端对采集端的影响;采用线性稳压芯片进行电源模块的设计,提高测量精度并降低功耗。经仿真实验验证,说明所设计的微伏级直流电压信号放大电路具有抑制共模干扰、抑制温漂、稳定性好、抗干扰性强等特点,测量精度达到0.044%。     

管道超声内检测发射电路设计

在深入分析超声检测发射电路的基础上,设计了基于RLC串联谐振的发射电路,电路以场效应管为开关元件,电感储能形成高频、高压脉冲,建立了发射电路理论模型,分析了电路参数对高压窄脉冲的影响,理论计算产生的宽频高压脉冲激励信号与实验测量结果一致.该电路不需要提供直流高电压,只需要5 V单电源供电,就可稳定获得宽度小于1 μs,幅度大于400 V,且无余振的高压窄脉冲.电路具有结构简单、体积小、不需要直流高压、功耗低、易于集成等特点,满足管道超声内检测的要求.     

管道超声内检测发射电路设计

在深入分析超声检测发射电路的基础上,设计了基于RLC串联谐振的发射电路,电路以场效应管为开关元件,电感储能形成高频、高压脉冲,建立了发射电路理论模型,分析了电路参数对高压窄脉冲的影响,理论计算产生的宽频高压脉冲激励信号与实验测量结果一致。该电路不需要提供直流高电压,只需要5V单电源供电,就可稳定获得宽度小于1μs,幅度大于400V,且无余振的高压窄脉冲。电路具有结构简单、体积小、不需要直流高压、功耗低、易于集成等特点,满足管道超声内检测的要求。     

管道超声内检测发射电路设计

在深入分析超声检测发射电路的基础上，设计了基于RLC串联谐振的发射电路，电路以场效应管为开关元件，电感储能形成高频、高压脉冲，建立了发射电路理论模型，分析了电路参数对高压窄脉冲的影响，理论计算产生的宽频高压脉冲激励信号与实验测量结果一致。该电路不需要提供直流高电压，只需要5V单电源供电，就可稳定获得宽度小于1μs，幅度大于400V，且无余振的高压窄脉冲。电路具有结构简单、体积小、不需要直流高压、功耗低、易于集成等特点，满足管道超声内检测的要求。     

超声探伤技术在无损检测中的应用

随着社会的发展和科技的进步,超声探伤技术对超声检测技术的发展起到了至关重要的作用。为了了解超声探伤技术在无损检测中的应用,通过介绍超声探伤技术的基本原理,采用分类的方法,研究其在建筑、土木、焊接、机车等方面无损检测中的各种应用,得到如下结论,超声探伤存在一些优点,它能够提高检测精度,减少检测时间,因此,具有很好的发展前景。     

基于FPGA的超声波传感器前端电路设计

超声波传感器广泛应用于风速、风向的测量,前端电路的设计直接关乎系统性能的好坏.为达到稳定的驱动效果,驱动电路采用了低压驱动方式.为能接收稳定、准确的超声波信号,设计了接收及信号处理电路,进行接收抗干扰限幅处理、前置放大、带通滤波、自动增益控制放大和电压比较,将所接收的超声波交变电压信号转换成可供FPGA 直接使用的数字信号.实验结果验证,各个电路模块的设计均满足系统要求.     

基于超声波的锚杆无损检测系统研究

设计了检测锚杆长度和缺陷的超声波硬件电路。本系统通过超声波发射模块和信号采集模块,能够快速准确的获取锚杆的信息。发射电路采用高压电源供电,产生频率可调的超声波信号。信号采集模块用来接收回波信号,并对其分析处理,实现长度的检测和对缺陷的准确定位。其中模块组能够根据实际需要激励换能器产生频率、能量可以调节的超声波。     

自激振荡虚拟实验电路设计及其仿真

本文给出了演示自激振荡现象的负反馈放大电路,该电路仅由运放和RC元件构成,既便于进行理论推导、分析,也便于进行仿真演示,非常适合于教学之用.根据自激振荡的起振条件,给出了反馈网络电阻参数应满足的关系.利用电路仿真软件Multisim对电路的特性进行了分析.仿真结果验证了理论分析结果.本文的讨论可供讲授电路理论或模拟电子技术课程的教师参考.     

一种纠错编解码电路的设计与实现

空间应用计算机硬件系统的电子器件容易受到电磁场的辐射和重粒子的冲击,导致星载计算机中的数据特别是存储器中的数据出现小概率的错误。这种错误若不及时进行纠正,将会影响计算机系统的运行和关键数据的正确性。文中设计的纠错编码电路采用ASIC设计流程实现,具备自动纠正静态存储器中一位错误的功能,电路用于星载计算机数据管理系统,可以有效提高整机系统的稳定性。     

虚拟网站系统的设计与实现

在数字化校园的应用中，科研项目对数字化校园提出了新的需求，各科研项目要求有自己的科研主题网站．以方便科研人员的交流，推动科研项目的进展。文章是建立一个适用于各个领域的虚拟网站通用框架，并在此框架基础上配置实现科研主题虚拟网站系统。     

长轨检测超声换能器驱动电路的设计

鉴于超声换能器(换能器)传统驱动电路中存在发射效率低,激励信号有拖尾的问题,该文提出了一种改进型驱动电路方案。首先,对换能器匹配和激励信号拖尾吸收的理论进行说明,并从匹配和拖尾吸收等方面综合考虑对驱动电路进行改进;其次,采用一发一收的机制,在600m60型钢轨上搭建实验平台,并对传统无匹配、有匹配驱动电路和该文设计的驱动电路的性能进行对比。实验结果表明,与传统无匹配驱动电路相比,改进型驱动电路消除了激励信号拖尾且波形光滑,接收信号中心频点相对幅值提高了98.97%;与传统有匹配驱动电路相比,改进型驱动电路消除了激励信号拖尾且波形光滑,接收信号中心频点相对幅值提高了50.45%。     

超声探伤中的多通道滤波器的设计与应用

介绍了一种超声探伤中脉冲信号的数据采集与初步处理的方法。该方法基本可由通用部件实现，包括由PIC单片机控制的多通道带通滤波器组、前端放大电路、一台工业控制计算机。由工业控制计算机向PIC单片机发出控制指令，单片机进行指令验证和识别，通过矩阵电路切换所需中心频率的滤波器接入系统，进行数据处理。关键技术为多通道带通滤波器组的设计、矩阵电路的设计、采样数据的处理。本方法已在某型钢管超声探伤实验设备中使用，效果良好。     

基于ADSP-BF531的电涡流探伤系统设计

电涡流检测技术具有测量精度高、无污染等优点,适用于对金属微裂纹的检测.文章设计了一款电涡流探伤系统,能够进行高速采样和连续显示,当检测到被测物体具有微裂纹时,能够进行声光报警.它是基于ADSP-BF531处理器本身的高速接口,利用高速模数转换器进行采样,并且结合同步动态随机存取存储器(SDRAM)和TFT-LCD将检测结果清晰连续地显示出来.本系统结构简单、采样速度快、体积小,具有广泛的实用价值.     

火车轮轴、轮箍超声探伤工艺

目前,超声波探伤工艺在无损检测中具有广泛的应用,超声波探伤工艺对超声检测技术的发展起到至关重要的作用。通过分析火车轮轴、轮箍的疲劳裂纹及各种缺陷的特点,采用不同的超声探头和探伤工艺来针对不同的裂纹和缺陷进行探伤,并对缺陷进行了定性和定量的评价。结果表明,超声波探伤存在一定的优势,它减少了检测的时间,提高了检测的精度,且所需探头数目比常规探伤大大减少,具有很大的发展前景。     

一种超高频血管内超声成像系统设计与实现

介绍了一种超高频(UHF)血管内超声成像系统,该系统基于80 MHz超高频血管内超声探头,运用高性能集成电子芯片实现超声脉冲的发射和回波数据的接收及高速可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片实现有限冲激响应(FIR)滤波、包络提取、数字扫描变换等数字信号处理算法。测试结果表明,在80 MHz频率下,系统可接收的最小信号电压为25μV,在47dB增益下动态范围可达51dB。通过钨丝(wire)线模和离体血管的实验,来评估系统的高分辨率成像性能,通过对回波数据-6dB带宽的分析计算,80 MHz超声探头的轴向分辨率和横向分辨率分别为32μm和103μm。实验表明,此系统可实现高分辨率的超声成像效果。