超声相控阵高压发射与接收电路设计与仿真

发布时间：2017-03-21 13:02

  本文关键词：超声相控阵高压发射与接收电路设计与仿真，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着超声相控阵技术的快速发展，超声相控阵仪器广泛应用于航天飞机、高铁、重型机械等工业无损检测。其中超声波信号的发射与接收通道是整个仪器的主要组成部分，无损检测的信号发射与接收决定了检测结果的可靠性与精确度。目前国内外已有相应的超声相控阵仪器，但其性能指标中的接收延时精度、脉冲上升时间、发射电压、脉冲宽度、接收信号带宽等参数都有待进一步提高。因此本文对超声相控阵高压发射与接收电路进行研究，具有一定的学术价值、实际意义。 课题拟对超声相控阵仪器的发射与接收电路进行分析，主要是高压钳位发射与聚焦延时接收的电路设计，通过电路仿真得到它的性能指标，通过比较国内外超声相控阵仪器指标得出结论。论文主要工作包括： ⑴研究首先详细了解超声相控阵仪器的性能指标，分析超声相控阵的构造以及工作原理，主要对它的谐振原理、探伤技术以及激励技术进行分析，设计压电陶瓷换能器及阻抗特性分析，分析换能器的谐振频率。 ⑵设计高压发射电路，包括高压钳位设计、发射聚焦设计、以及整个高压发射电路的设计；对发射信号和压电陶瓷换能器阻抗特性进行仿真，分析换能器的谐振频率点频率相匹配时，，信号才能通过该换能器进入系统中，而其他频率信号被屏蔽或滤除掉。 ⑶设计接收电路，包括接收原理、接收电路设计、以及接收电路的信号处理模块设计；对接收信号的模拟滤波器进行仿真，分析ADC采集发生混迭的原因和整个ADC的增益动态范围，得出抗混迭滤波器的阻带截止频率，采用MATLAB软件分别对负脉冲信号、方波信号、电容接收信号三类接收信号进行抗混叠后的频谱仿真，验证分析结果的准确性。
【关键词】：高压钳位 接收延时 高压发射 超声相控阵 指标分析
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH878
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题的研究背景及意义10-12
• 1.2 相关技术国内外研究进展12-15
• 1.3 论文的主要研究内容15-16
• 第二章 相控阵探头谐振原理与激励技术16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 超声相控阵技术原理16-18
• 2.3 相控阵换能器的设计18-20
• 2.3.1 换能器原理18
• 2.3.2 换能器设计18-20
• 2.4 超声相控阵谐振原理20-22
• 2.5 超声相控阵激励技术22
• 2.6 本章小结22-24
• 第三章 超声相控阵高压发射电路设计24-32
• 3.1 引言24
• 3.2 超声相控阵高压钳位设计24-25
• 3.3 超声相控阵发射聚焦设计25-28
• 3.4 超声相控阵高压发射电路模块设计28-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 超声相控阵高压接收电路设计32-42
• 4.1 引言32
• 4.2 超声相控阵高压接收原理32-34
• 4.3 超声相控阵高压接收电路设计34-37
• 4.4 超声相控阵高压接收信号处理技术37-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第五章 发射与接收信号处理仿真及性能指标分析42-50
• 5.1 引言42
• 5.2 发射信号仿真结果42-45
• 5.3 接收信号仿真结果45-48
• 5.4 发射与接收信号性能指标分析48-49
• 5.5 本章小结49-50
• 结论50-51
• 参考文献51-54
• 附录54-64
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果64-65
• 致谢65-66
• 答辩委员会对论文的评定意见66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：259661