高精度超声波位移测量方法的研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-12页 |
| 1.1 课题研究的背景以及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 超声波位移测量方法的发展与现状 | 第9-11页 |
| 1.3 本课题的研究内容 | 第11-12页 |
| 第二章 高精度超声波位移测量技术分析 | 第12-21页 |
| 2.1 超声波的基本性质 | 第12-14页 |
| 2.1.1 超声波的定义 | 第12页 |
| 2.1.2 超声波的传播特性 | 第12-13页 |
| 2.1.3 超声波传播形式的分类 | 第13-14页 |
| 2.2 超声波位移测量的常用方法 | 第14-15页 |
| 2.3 提高超声波位移测量精度的常用方法 | 第15-17页 |
| 2.4 典型高精度超声波测量原理 | 第17-18页 |
| 2.5 锁相振荡式超声波测量技术分析 | 第18-20页 |
| 本章小结 | 第20-21页 |
| 第三章 锁相振荡式超声波位移测量技术的硬件设计 | 第21-59页 |
| 3.1 超声波探头参数的选择 | 第21-24页 |
| 3.1.1 超声波探头的分类 | 第22页 |
| 3.1.2 超声波探头频率的选择 | 第22-23页 |
| 3.1.3 超声波探头的耦合剂的选择 | 第23-24页 |
| 3.2 超声波探头激励脉冲信号的选择 | 第24-26页 |
| 3.3 超声波位移测量技术的硬件电路的设计 | 第26页 |
| 3.4 超声波位移测量技术的发射电路 | 第26-32页 |
| 3.5 超声回波信号接收及预处理 | 第32-35页 |
| 3.6 超声波发射信号屏蔽电路 | 第35-37页 |
| 3.7 带通滤波电路 | 第37-39页 |
| 3.8 精密电压比较电路 | 第39-42页 |
| 3.9 锁相环控制电路 | 第42-48页 |
| 3.9.1 锁相环的选择 | 第42-43页 |
| 3.9.2 确定压控振荡器的自由振荡频率f_0 | 第43页 |
| 3.9.3 NE564环路滤波器设计 | 第43-44页 |
| 3.9.4 锁相环跟踪范围的确定 | 第44-46页 |
| 3.9.5 锁相环切换电路 | 第46-47页 |
| 3.9.6 频率稳定机理分析 | 第47-48页 |
| 3.10 频率测量电路 | 第48-50页 |
| 3.11 超声波传播速度的校准 | 第50页 |
| 3.12 微处理器的选择以及相关电路的设计 | 第50-54页 |
| 3.12.1 ATmega128的构成 | 第51页 |
| 3.12.2 键盘电路 | 第51-53页 |
| 3.12.3 液晶显示电路 | 第53页 |
| 3.12.4 串行通信电路 | 第53-54页 |
| 3.13 电源电路的设计 | 第54-58页 |
| 本章小结 | 第58-59页 |
| 第四章 超声波位移测量技术的软件设计 | 第59-68页 |
| 4.1 超声波位移测量技术的总体流程设计 | 第59页 |
| 4.2 相应功能的软件设计 | 第59-67页 |
| 4.2.1 主程序设计 | 第59-63页 |
| 4.2.2 超声波首次往返时间测量 | 第63页 |
| 4.2.3 自动增益子程序 | 第63-64页 |
| 4.2.4 自动分频子程序 | 第64-66页 |
| 4.2.5 频率测量子程序 | 第66-67页 |
| 本章小结 | 第67-68页 |
| 第五章 测量精度的实验验证与分析 | 第68-80页 |
| 5.1 超声波位移测量精度的测试 | 第68-76页 |
| 5.2 超声波位移测量技术的误差分析 | 第76-78页 |
| 5.3 研究中遇到的问题及解决方法 | 第78-79页 |
| 本章小结 | 第79-80页 |
| 总结与展望 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-84页 |
| 附录A 主要原理图 | 第84-85页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第85-86页 |
| 致谢 | 第86页 |
