基于超声波的弹性模量测试系统研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第8页 |
| 1.2 弹性模量测试方法与国内外研究现状 | 第8-10页 |
| 1.2.1 弹性模量测试方法概述 | 第8-9页 |
| 1.2.2 国内外研究现状 | 第9-10页 |
| 1.3 超声波发射和接收技术概述 | 第10-11页 |
| 1.4 超声测试系统的发展和研究现状 | 第11-12页 |
| 1.5 论文主要内容与章节架构 | 第12-13页 |
| 1.6 本章小结 | 第13-14页 |
| 2 超声波弹性模量测试系统方案设计 | 第14-23页 |
| 2.1 弹性模量测试方法的超声波理论分析 | 第14-18页 |
| 2.1.1 测试方案可行性分析 | 第14-16页 |
| 2.1.2 被测试件尺寸与换能器规格分析 | 第16-18页 |
| 2.2 弹性模量测试系统功能与性能指标 | 第18页 |
| 2.3 弹性模量测试系统的总体方案设计 | 第18-22页 |
| 2.3.1 测试系统不确定度分析 | 第18-19页 |
| 2.3.2 测试系统总体方案设计 | 第19-22页 |
| 2.4 本章小结 | 第22-23页 |
| 3 超声波弹性模量测试系统硬件设计 | 第23-44页 |
| 3.1 超声波发射电路设计 | 第23-27页 |
| 3.1.1 高压发射电路分析及设计 | 第23-26页 |
| 3.1.2 阻抗匹配电路分析及设计 | 第26-27页 |
| 3.2 超声回波调理电路设计 | 第27-33页 |
| 3.2.1 前置放大电路设计 | 第27-28页 |
| 3.2.2 程控放大电路设计 | 第28-29页 |
| 3.2.3 窄带接口与A/D转换电路设计 | 第29-33页 |
| 3.3 DSP+FPGA控制电路硬件设计 | 第33-42页 |
| 3.3.1 DSP与FPGA芯片选型 | 第33页 |
| 3.3.2 FPGA外围电路设计 | 第33-38页 |
| 3.3.3 DSP外围电路设计 | 第38-40页 |
| 3.3.4 FPGA与DSP通信电路设计 | 第40-42页 |
| 3.4 PCB设计 | 第42-43页 |
| 3.5 本章小结 | 第43-44页 |
| 4 超声波弹性模量测试系统逻辑设计与仿真分析 | 第44-60页 |
| 4.1 时钟与复位逻辑设计 | 第44-45页 |
| 4.2 发射电路控制逻辑设计 | 第45-46页 |
| 4.3 A/D采样控制逻辑设计 | 第46-48页 |
| 4.4 自动增益控制逻辑设计 | 第48-49页 |
| 4.5 FIR滤波逻辑设计 | 第49-52页 |
| 4.6 双向FIFO缓存逻辑设计 | 第52-55页 |
| 4.7 声速显示逻辑设计 | 第55-57页 |
| 4.8 USB通信逻辑设计 | 第57-59页 |
| 4.9 本章小结 | 第59-60页 |
| 5 超声波弹性模量测试系统软件设计与算法分析 | 第60-72页 |
| 5.1 USB软件设计 | 第60-61页 |
| 5.2 DSP软件设计 | 第61-63页 |
| 5.2.1 DSP数据处理主程序设计 | 第61-63页 |
| 5.2.2 数据传输子程序设计 | 第63页 |
| 5.3 上位机软件设计 | 第63-66页 |
| 5.3.1 USB数据传输设计 | 第63-64页 |
| 5.3.2 波形数据点显示设计 | 第64-65页 |
| 5.3.3 弹性模量计算 | 第65-66页 |
| 5.4 超声波数据处理算法 | 第66-71页 |
| 5.4.1 超声波幅值调制算法 | 第66-68页 |
| 5.4.2 超声波特征点提取算法 | 第68-71页 |
| 5.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 6 超声波弹性模量测试系统验证与不确定度评定 | 第72-80页 |
| 6.1 系统功能模块验证 | 第72-73页 |
| 6.1.1 超声波发射电路验证 | 第72页 |
| 6.1.2 USB与上位机通信验证 | 第72-73页 |
| 6.1.3 A/D转换验证 | 第73页 |
| 6.2 系统整体功能验证 | 第73-74页 |
| 6.3 系统弹性模量测量不确定度评定 | 第74-79页 |
| 6.4 本章小结 | 第79-80页 |
| 7 总结与展望 | 第80-82页 |
| 7.1 总结 | 第80-81页 |
| 7.2 展望 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 附录A | 第87-88页 |
| 附录B | 第88页 |
