FPGA＋AT89C51在摊铺机自动调平系统中的应用

本文利用现场可编程门阵列（FPGA）以及AT89C51单片机设计了一种摊铺机采用的超声波测距系统,该测距系统由单片机模块、复杂可编程逻辑器件FPGA模块、超声波发射模块与接收模块共四部构成。通过单片机与FPGA相结合,控制六路超声波的发射以及接收,进行了系统的软硬件设计,该检测系统可以克服环境温度及其它因素的影响,大大提高了系统的检测精度和灵活性,而且系统的集成度高,便于进行系统功能升级。     

基于FPGA的超声波避障系统设计

设计了一种新型的汽车入库避障系统. 该系统采用超声波测距原理,利用FPGA丰富的查找表结构完成算法. 可随时根据实际检测或实验的数据更新查找表,降低系统偏差. 采用动态扫描方式将测量结果实时地显示出来,实时检测与障碍物的警戒距离并报警.     

基于HC-SR04的超声波测距器的设计

利用超声波测距模块HC-SR04设计一种非接触式测距仪,以SST89E系列单片机芯片为核心处理器,单片机产生40kHz的方波,直接驱动发射器芯片,经超声波发射器发射出长约6mm,频率为40kHz的超声波信号,此信号能够被物体反射回来由接收端接收,接收端实质上是一种压电效应的换能器。测距器可提供2cm-400cm的非接触式距离感测,实测数据显示,测量精度较高,性能稳定。     

高精度水下测距研究

超声波传感器是典型的非接触式传感,由于传播的距离远,抗干扰性强,因而经常用于距离的测量,特别是恶劣环境下的距离检测。在介绍超声波传感器测距原理的基础上,利用AD9832产生脉冲信号,通过单片机对信号进行分析和处理,详细介绍了电路的组成,给出了程序设计思路,为超声波传感器在水下高精度的距离测量打下基础。     

基于自适应滤波的超声波高精度测距系统

超声波测距在兵器装备中具有广泛的应用,应高次非球面加工机床项目要求,超声波测距精度须达到1 mm,如何提高超声波测距系统的测量精度成为了亟待解决的问题,针对现有的超声波测距测量精度不高的特点,提出了一种基于自适应滤波算法的估计超声波渡越时间的方法,并利用现有的超声波测距经验模型,达到超声波高精度测距的目的.     

简易的超声波测距系统

根据超声波的传播特性,采用555电路产生40 kHz正弦波驱动超声波换能器,通过单片机适时控制外围电路,对超声波在空气中的传播时间进行测量,从而设计了超声波测距系统.本文详细的阐述了超声波测距系统的构成,电路原理,程序设计及温度补偿.     

一种精密测量超声波传输时间的方法

针对超声波传输时间精密测量的要求,提出了一种精密测量超声波传输时间的方法.该方法以高分辨率高精度A/D和高速FPGA作为硬件核心,保证了超声波回波信号采样数据的高分辨率和实时性.精密测量超声波传输时间的软件算法综合了整个超声波回波信号采样数据,利用细分插补算法精确计算超声波传输时间的终点时刻,保证了超声波传输时间测量的高精度.实验表明,该方法能够在不增加生产成本的前提下,达到ns级,乃至ps级的超声波传输时间精密测量.     

一种用于时差法超声波流量计的高精度测时方法的实现

针对时差法超声波流量计高测时精度的要求,在分析传统测时方法误差的基础上,提出一种新的测时方法.这种新方法利用传统锁相环路测时原理,结合边沿检测技术,保证了超声波信号传播时间测量值为整数个计时脉冲;同时利用逻辑编程实现对超声波信号多次、循环传播的时间测量,减小了边沿检测误差和系统误差.实验表明,应用该方法提高了测时分辨率,使测时精度达到纳秒及亚纳秒量级,满足了超声波流量计对中小管径测量的精度要求.本设计的核心功能已经在Xilinx XC2S100e FPGA芯片上得到了实现.     

基于FPGA的超声波碎石系统控制器研究与实现

设计一种基于FPGA的超声波碎石系统信号发生与自动调节输出控制器。采用FPGA实现直接频率合成技术,采用FPGA监控换能器两端输出电压与电流的TTL电平信号,根据电流、电压相位差来控制输入正弦波信号的频率,最终实现控制器的设计。实验结果表明,该控制器输出信号稳定,系统反馈调节精度高。     

基于虚拟仪器的超声测厚仪的研制

运用虚拟仪器技术,结合超声波发射/采集卡开发了一种新的超声波测厚仪,并设计了自动测厚算法,测量结果表明:新的超声波测厚仪能够自动、精确地完成厚度测量.     

基于MSP430F149的超声测厚系统的设计

设计一种基于脉冲反射式的超声波测厚系统.硬件系统采用MSP430F149单片机作为主控芯片,包含超声波收发电路、放大电路等,通过计算得出各个电路的参数值.软件设计采集超声回波信号,数据通过串口RS-232传到PC.该系统实现对复杂固体厚度的实时测量,数据结果精度高,控制方便.以20mm×20mm×20mm、材质为16MnR钢板为试样对系统进行厚度测试和仿真.     

基于超声阻抗和回波声压的外感式液位测量方法

基于容器中液位上下方气液介质的超声阻抗的不同,会引起入射超声波束在容器内壁处的反射和透射特性产生差异,可以利用这个差异,从容器的外部来检测液位。首先分析圆形活塞式探头在金属容器壁内的声场分布特征,在此基础上建立了回波声压的计算模型,最后通过选取一系列不同壁厚的容器和不同直径的探头进行了实验验证,检测结果能够很好地符合理论分析,测量精度能满足检测要求。     

超薄双层胶结复合结构低频超声类兰姆波定征方法

提出用低频超声类兰姆波定征方法来估计超薄双层胶结复合结构各层的纵波声带、横波声速、厚度和密度等参数,采用超声耦合剂耦合方式,结合超声漏类兰姆波频哉分析方法获取复合结构类兰姆波色散曲线,提出以色散特性为基础的低频超声类兰姆波定征方法和在最小二乘意义下以色散同工线为基础的反向算法对超薄双层胶结复合结构进行参数估计,进上步分析了影响估计准确性的各种因素,研究了低频超声类兰姆波定征方法对超薄双层胶结复合结     

智能虚拟超声图像系统的研制

作者成功地开发了智能虚拟超声图像系统 ,该系统具有成像和数据处理功能 ,提高了无损检测可靠性和灵敏度 ,增加了软件调节衰减因数等功能 ,准确测定被测工件的声速和工件的厚度。本文对该系统的软、硬件设计作了较详细的介绍 ,并给出了利用该系统的实验结果。     

一种新型眼科超声生物显微镜

介绍一种新型的眼科超声生物显微镜系统．该系统利用长焦距(13mm)换能器和机械扇扫, 实现了宽景扫描,具有4．8 mm×6 mm 和9．6 mm×12 mm 两种扫描窗宽．使用长焦距换能器还使得检查时换能器远离角膜,极大地减小角膜损伤的风险．用现场可编程门阵列器件(FPGA)实现了硬件动态帧平均从而增强了图像的信噪比．系统中心频率为50MHz,纵向和横向分辨力分别为50 μm 和100μm．一个专门设计的层状靶被用来测试系统的纵向分辨力,其独特的结构保证了高分辨力超声设备的测试精度．     

一种新型的智能化超声功率计

研制了一种新型的大量程智能化超声功率计,功率接收靶被设计成空心腔体形式,其自重为水的浮力所平衡,以此扩大功率计的量程;用荷重传感器测量靶面上的超声辐射太力,以此求得辐射功率,用微处理器控制数据采集与处理,以实现测量智化,理论分析及实验表明：该功能计测量超声换能器辐射面直径最大可达１３３ｍｍ,测量超声功率最大可达９９９．９Ｗ,理论分辨率为０．３Ｗ,测量超声频率最低为１２５ｋＨｚ。它适合于对中、大功率超声换能器,尤其是大口径、多元超声换能器阵列超声功率的测量。     

高提离距离的横波电磁超声检测技术研究

为实现石油炼化厂区防爆环境下管道厚度的在线无损检测，通过磁场聚焦和线圈优化等设计，研制了高提离距离的横波电磁超声无损检测系统。实验中分别对厚度22 mm的标准试块和12.16 mm的管道进行了检测，结果表明，在提离距离6 mm以内，该研究能够满足炼化厂区的管道厚度检测需求，为电磁超声检测技术通过防爆设计和认证提供了可能。     

Research on intelligent ultrasonic thickness measurement system applied to large area of hull

For a ship in service,seawater corrosion is unavoidable.In order to ensure navigation safety and master the steel plate thickness in service ship,thickness of the ship steel plate must be tested periodically by a scientific method.After consideration of an actual situation of thickness measurement,the bearing mechanism of ultrasonic thickness meter probe has been designed on the basis of wall-climbing robot,and preliminary experiments have been carried out.The device is mainly used for thickness measurement of a large area of ship hull plate when the docking ship has been sandblasted.Efficiency and safety can be improved to finish thickness measurement by using the device.     

微量Clark型溶解氧传感器透氧膜的研究

设计两组实验,分别对不同材质、不同厚度的透氧膜进行氧气透过性、热收缩性、拉伸性能和耐化学介质浸泡性能的测试和评价,通过比较0.03 mm厚度的聚乙烯（PE）薄膜、聚四氟乙烯（PTFE）薄膜和聚全氟乙丙烯（FEP）薄膜以及0.045 mm和0.05 mm厚度FEP薄膜的测试数据,得出0.03 mm的FEP薄膜综合性能最优的结论。最后,将0.03 mm的FEP透氧膜放入北京华科仪科技有限公司的HK-258便携式溶解氧分析仪,与其原有商用膜进行比较,实验表明0.03 mm的FEP透氧膜具有更快的氧气透过速度和更高的氧气透过率,可以提高自制溶解氧传感器的响应速率,使自制溶解氧传感器达到10^-9级检测精度。     

基于FPGA和CIS的PCB检孔系统

介绍了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）和接触式图像传感器（CIS）的印刷电路板检孔系统。该系统检测宽度为216 mm,分辨率为200 dpi。系统以现场可编程门阵列作为控制核心,以接触式图像传感器为图像采集工具,分析了它的工作时序,完成了对印刷线路板的图像采集;通过控制TLC5540,实现了图像数据的模数转换,利用...