基于FPGA的超声波流量计的设计与研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第11页 |
| 1.2 国内外发展现状 | 第11-14页 |
| 1.3 本文的研究内容 | 第14页 |
| 1.4 本文的组织结构 | 第14-16页 |
| 第二章 超声波流量计相关理论 | 第16-24页 |
| 2.1 超声学理论基础 | 第16-17页 |
| 2.1.1 超声波的特性 | 第16-17页 |
| 2.1.2 超声波的分类 | 第17页 |
| 2.2 声阻抗与声衰减 | 第17-19页 |
| 2.2.1 声阻抗相关概念 | 第17-18页 |
| 2.2.2 声衰减相关概念 | 第18-19页 |
| 2.3 超声波在异质界面的传播 | 第19-21页 |
| 2.3.1 超声波入射到单一平界面 | 第19-20页 |
| 2.3.2 超声波入射到薄层界面 | 第20-21页 |
| 2.4 超声波流量计工作原理 | 第21-23页 |
| 2.4.1 时差法 | 第21-22页 |
| 2.4.2 波束偏移法 | 第22-23页 |
| 2.4.3 多普勒法 | 第23页 |
| 2.4.4 相关法 | 第23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 超声波流量计总体方案设计 | 第24-33页 |
| 3.1 超声波流量计总体结构 | 第24页 |
| 3.2 超声波传感器模块 | 第24-31页 |
| 3.2.1 超声波传感器的安装方式 | 第24-25页 |
| 3.2.2 外加式超声波传感器测试 | 第25-30页 |
| 3.2.3 超声波传感器选取 | 第30-31页 |
| 3.3 中间测量管段部分 | 第31-32页 |
| 3.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 第四章 单通道同发同收超声波处理单元的设计 | 第33-50页 |
| 4.1 单通道同发同收超声波处理单元的总体结构 | 第33-34页 |
| 4.2 FPGA芯片选取 | 第34-35页 |
| 4.3 超声波发射与接收模块的设计 | 第35-37页 |
| 4.3.1 超声波发射部分的设计 | 第35-36页 |
| 4.3.2 超声波接收部分的设计 | 第36-37页 |
| 4.4 可控制增益模块的设计 | 第37-40页 |
| 4.4.1 可变增益放大器AD8332相关设计 | 第37-39页 |
| 4.4.2 模数转换器LTC2630相关设计 | 第39-40页 |
| 4.5 滤波与放大模块的设计 | 第40-43页 |
| 4.5.1 LC滤波电路 | 第40-41页 |
| 4.5.2 运算放大器LT6234相关设计 | 第41-43页 |
| 4.6 A/D模块的设计 | 第43-45页 |
| 4.6.1 A/D驱动电路的设计 | 第43-44页 |
| 4.6.2 模数转换器AD7352相关设计 | 第44-45页 |
| 4.7 电源模块的设计 | 第45-49页 |
| 4.7.1 稳压器LT3042相关设计 | 第45-47页 |
| 4.7.2 升压稳压器LT3487相关设计 | 第47-48页 |
| 4.7.3 升压稳压器LTC3114相关设计 | 第48-49页 |
| 4.8 本章小结 | 第49-50页 |
| 第五章 多通道交替收发超声波处理单元的设计 | 第50-65页 |
| 5.1 多通道交替收发超声波处理单元总体结构 | 第50-51页 |
| 5.2 电源模块的设计 | 第51-53页 |
| 5.3 MOS管开关的设计 | 第53-55页 |
| 5.3.1 双沟道场效应管MCH6613 | 第53-54页 |
| 5.3.2 单栅极驱动器UCC27531 | 第54-55页 |
| 5.4 滤波与放大电路的设计 | 第55-58页 |
| 5.4.1 滤波电路的设计 | 第55-56页 |
| 5.4.2 ADA4075运算放大器相关设计 | 第56-58页 |
| 5.5 USB模块的设计 | 第58-59页 |
| 5.6 TDC系列芯片相关设计 | 第59-61页 |
| 5.6.1 模拟前端TDC1000相关设计 | 第59-60页 |
| 5.6.2 时间数字转换器TDC7200相关设计 | 第60-61页 |
| 5.7 FPGA程序设计与测试 | 第61-64页 |
| 5.8 本章小结 | 第64-65页 |
| 第六章 Labview上位机的实现以及软硬件测试 | 第65-73页 |
| 6.1 上位机的设计与实现 | 第65-69页 |
| 6.1.1 用户登陆部分 | 第65-66页 |
| 6.1.2 数据处理部分 | 第66-67页 |
| 6.1.3 TDC1000参数设置部分 | 第67-69页 |
| 6.2 软硬件测试 | 第69-72页 |
| 6.3 本章小结 | 第72-73页 |
| 第七章 总结与展望 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第78页 |
