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自动化毕业论文:便携式数字超声波探伤仪信号处理电路的设计.doc

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学号:070275073河南大学2011届本科毕业论文便携式数字超声波探伤仪信号处理电路的设计TheDesignofSignalProcessingCircuitBasedonPortableDigitalUltrasonicFlawDetector论文作者姓名:吴军宁作者学号:070275073所在学院:计算机与信息工程学院所学专业:自动化导师姓名职称:杜海顺(副教授)论文完成时间:2011年5月20日2011年5月20日开题报告河南大学河南大学20112011届毕业设计(论文、创作)开题报告届毕业设计(论文、创作)开题报告(学生本人填写)学号070275073姓名吴军宁导师姓名职称杜海顺(副教授)开题时间2011年4月3日课题题目便携式数字超声波探伤仪信号处理电路的设计课题来源导师指定自定其他来源课题的目的、意义以及和本课题有关的国内外现状分析:1目的:本课题的目的在于设计一款工作频率在2。

5MHz左右的超声波接收模块电路。2意义:集成化的设计,通用的接口电路,以期提高设计者在设计便携式超声波探伤仪时的效率。3现状:现今的设计者们在设计便携式超声波探伤仪时遇到的最大问题就是接收电路的设计,而且都是各自设计,这样对整个工程来说,工作量大,比较繁琐。研究目标、研究内容和准备解决的问题:1目标:通过设计一款工作频率在2.5MHz左右的通用超声波接收模块电路,满足大部分的设计要求,简化设计任务,提高效率。2内容:便携式数字超声波探伤仪的接收电路主要包括限幅电路、AGC电路、线性放大电路、A/D转换电路以及与其他模块的接口部分。3准备解决的问题:本设计者现有一款便携式数字超声波探伤仪,但其工作频率在2KHz以下。

现在需要解决的问题是把其工作频率提高到2.5MHz左右,改进的地方有AGC电路、线性放大电路及A/D转换电路。开题报告拟采取的方法、技术或设计(开发)工具:设计方法:通过原理电路的设计,并且进行可行性的分析,在确认无误后,制作PCB板,焊接芯片,之后与探伤仪连调,进行性能测试,最后完成课题设计。开发工具:AltiumDesignerwinter09预期成果:1模块式接收电路2毕业论文进度计划与阶段要求:(1)201121至2011315:查找资料、阅读文献及相关论文,整理设计内容,并进行初步原理图设计。(2)20110401:将开题报告和整理的设计内容发送到导师邮箱。(3)20110402至20110409:根据导师的建议和指导。

继续设计,初步定型之后绘制PCB图,交付厂商制版,进行焊接与初步测试。20110410:将中期检查表和修改后的设计内容发送到导师邮箱。(4)20110411至2011.04.20:根据导师的建议和指导,完成设计。20110421:将完成的毕业设计内容发送到导师邮箱。(5)20110422至20110505:根据导师建议和已经完成的设计,完成论文初稿。20110506:将毕业论文初稿发送到导师邮箱。(6)20110507至20110513:根据导师对论文的修改建议和指导,完成论文。20110514:将论文终稿发送到导师邮箱。开题报告开题前收集的资料和参考文献(58种)1蒋危平超声波探伤仪及数字化超声波探伤仪无损检测。

1997年2月第2期2奥林巴斯超声波探伤理论技术指导.http://www.olympus3郭成彬,蒋危平认识数字超声探伤仪无损检测,2004年3月第3期4宋建萍.超声波探伤仪收发电路研究.电子工程师,2004年6月第6期.5丛培田,韩辉,刘玉梅高速模数转换器AD9057在数字化超声波探伤仪中的应用仪表技术与传感器,2008年第4期6韩辉数字化超声波探伤仪关键技术的研究沈阳理工大学工学硕士学位论文,2008年3月7孙岳中一.基于ARM和DSP的便携式超声波无损探伤仪的设计.兰州理工大学硕士学位论文,2007年10月.指导教师对开题报告的意见:指导教师签名:2011年4月5日任务书河南大学河南大学20102010届毕业论文(设计、创作)任务书届毕业论文(设计、创作)任务书(导师根据学生的开题报告填写)题目名称便携式数字超声波探伤仪信号处理电路的设计学生姓名吴军宁学院计算机与信息工程学院学号070275073所学专业自动化毕业论文(设计、创作)要求11设计内容设计内容设计一款工作频率在2。

5MHz左右的超声波接收模块电路,主要包括限幅电路、AGC电路、线性放大电路、A/D转换电路以及与其他模块的接口部分。22基本要求基本要求设计电路尽可能简单,所用芯片皆为常用芯片,设计符合便携式设备所要求的规范。本设计产品属高频设备,应满足高频器件的标准。33要解决的问题要解决的问题现有一款便携式数字超声波探伤仪,工作频率在2KHz以下。现在需要将其工作频率提高到2.5MHz左右,需要改进的地方有AGC电路、线性放大电路及A/D转换电路。44要求提交的成果要求提交的成果论文模块式接收电路任务书指导教师签名:2011年4月5日中期检查表河南大学河南大学20112011届毕业设计(论文、创作)中期检查表届毕业设计(论文、创作)中期检查表(导师只填写评语。

其他由学生填写)题目名称:便携式数字超声波探伤仪信号处理电路的设计学生姓名吴军宁学院计算机与信息工程学院学号070275073所学专业自动化一、毕业设计(论文、创作)进展情况截止目前,总体电路图已设计完成,各主要芯片的选型也已经完成。现在的主要工作是:接口电路的设计(要考虑到本模块与前后电路的衔接问题以及供电电路的设计)、PCB图的绘制、电路的测试。二、毕业设计(论文、创作)存在的问题及解决方案存在的问题:因为没有一台可用的超声波探伤仪可以获得超声回波信号的电压值,所以在设计电路及芯片选型的时候没有确切的参考资料。解决方案:查找资料,咨询相关企业的技术人员,和指导老师进行沟通,希望问题能够得到妥善解决。

中期检查表三、学生本人对毕业设计阶段所做工作及进展情况的评价在做毕业设计期间,我积极认真,严格要求自己,尽可能多的学习知识。在电路设计的过程中遇到的很多问题,都在查阅资料和与谢老师讨论后得到了很好的解决。但是,由于我在此期间到北京参加了研究生复试,而且临近毕业,也有很多杂事,耽误了一段时间,影响了设计的进度。四、指导教师对学生毕业设计(论文、创作)中期检查的评语指导教师签名2011年5月5日综合成绩表(一)河南大学河南大学20112011届毕业论文(设计、创作)教师评阅成绩表届毕业论文(设计、创作)教师评阅成绩表学院名称:计算机与信息工程学院学号070275073姓名吴军宁专业自动化指导教师杜海顺(副教授)教师评阅平均得分论文题目便携式数字超声波探伤仪信号处理电路的设计指导教师评语指导教师对毕业论文(设计、创作)评分评分项目分值撰写开题报告、文献综述15调查研究查阅整理资料10学习态度与规范要求10数据处理、文字表达10论文(设计、创作)质量和创新意识55合计100得分指导教师评语及得分指导教师签名2011年5月18日评阅教师评语评阅毕业论文(设计、创作)评分评分项目分值撰写开题报告、文献综述满分15调查研究查阅整理资料10学习态度与规范要求10数据处理、文字表达10论文(设计、创作)质量和创新意识55合计100得分评阅教师评语及评分评阅教师签名2010年5月19日此表由教师填写综合成绩表(二)河南大学河南大学20102010届毕业论文(设计、创作)综合成绩表届毕业论文(设计、创作)综合成绩表学号070275073姓名吴军宁所在学院计算机与信息工程学院答辩委员会评语答辩委员签字(4名以上):2011年5月22日论文答辩小组评分答辩情况论文质量评分项目分值内容表达情况(15)答辩问题情况(25)规范要求与文字表达(20)论文(设计、创作)质量和创新意识(40)合计(100)答辩委员会评语及评分得分答辩委员会主任签字:2011年5月22日毕业论文(设计、创作)成绩综合评定(百分制):分(教师评阅表平均成绩占40%。

答辩成绩占60%)综合评定等级(优、良、中、差):备注:一、论文的质量评定,应包括对论文的语言表达、结构层次、逻辑性理论分析、设计计算、分析和概括能力及在论文中是否有新的见解或创新性成果等做出评价。从论文来看学生掌握本专业基础理论和基本技能的程度。二、成绩评定采用结构评分法,即由指导教师、评阅教师和答辩委员会分别给分(以百分计),评阅教师得分乘以20%加上指导教师得分乘以20%加上答辩委员会得分乘以60%即综合成绩。评估等级按优、良、中、差划分,优90100分;良7689分;中6075分;差60分以下。三、评分由专业教研室或院组织专门评分小组(不少于5人),根据指导教师和答辩委员会意见决定每个学生的分数。

在有争议时,应由答辩委员会进行表决。四、毕业论文答辩工作结束后,各院应于6月20日前向教务处推荐优秀论文以汇编成册,推荐的篇数为按当年学院毕业生人数的1.5%篇。五、各院亦可根据本专业的不同情况,制定相应的具有自己特色的内容。须报教务处备案。承诺书河南大学本科生毕业论文(设计、创作)承诺书河南大学本科生毕业论文(设计、创作)承诺书论文题目论文题目便携式数字超声波探伤仪信号处理电路的设计姓姓名名吴军宁所学专业所学专业自动化学学号号070275073完成时间完成时间2011年5月20日指导教师指导教师姓名职称姓名职称杜海顺(副教授)承诺内容:承诺内容:1本毕业论文(设计、创作)是学生本毕业论文(设计、创作)是学生在导师在导师的指导下独立的指导下独立完成的。

没有抄袭、剽窃他人成果,没有请人代做,若在毕业论文(设计、创完成的,没有抄袭、剽窃他人成果,没有请人代做,若在毕业论文(设计、创作)的各种检查、评比中被发现有以上行为,愿按学校有关规定接受处理,并作)的各种检查、评比中被发现有以上行为,愿按学校有关规定接受处理,并承担相应的法律责任。承担相应的法律责任。2学校有权保留并向上级有关部门送交本毕业论文(设计、创作)的复印件和学校有权保留并向上级有关部门送交本毕业论文(设计、创作)的复印件和磁盘。磁盘。备注:学生签名:学生签名:指导教师签名:指导教师签名:2011年年5月月20日日2011年年5月月20日日说明:学生毕业论文(设计、创作)如有保密等要求。

请在备注中明确,承诺内容第2条即以备注为准河南大学本科毕业生学士学位论文第i页目目录录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1课题来源11.2课题背景11.3国内外的研究现状及分析21.3.1国外发展现状21.3.2国内现状31.3.3本课题研究的意义41.4论文的主要内容和结构安排4第二章系统概述52.1超声探伤仪的基本结构52.1.1传统模拟探伤仪52.1.2数字超声探伤仪52.2数字超声探伤仪的基本概念及参数62.2.1模数转换62.2.2自动增益控制(AGC)72.2.3低通滤波电路82.2.4探伤原理92.2.5波形显示112.2.6缺陷的判定与评价132.2.6.1缺陷的定位142。

2.6.2缺陷的定量142.2.6.3缺陷的定性152.3本设计的结构框图17第三章系统设计183.1限幅电路183.1.1限幅电路概述183.1.2限幅电路的参数选择183.2自动增益控制电路(AGC)193.2.1AGC与超声探伤仪的关系193.2.2AGC电路原理203.2.3AGC电路的性能指标203.2.4AGC电路的设计213.2.4.1AGC电路对放大器性能的要求指标223.2.4.2芯片定型223.3滤波器及跟随器253.3.1电路设计253.3.2滤波器的参数选择263.4模数转换器27河南大学本科毕业生学士学位论文第ii页3.4.1模数转换电路设计27第四章PCB制作294.1设计软件介绍294.2高频电路设计的注意事项304.3绘制PCB31结论331.工作总结332.下一步的工作33参考文献34附录1系统原理图35河南大学本科毕业生学士学位论文第I页摘要摘要随着超声检测理论逐渐成熟。

以及现代集成电路的快速发展,超声检测技术以其快速、准确、无污染、低成本等特点,成为国内外应用广泛、发展迅速、使用频率最高的一种无损检测技术。超声仪器的发展水平直接影响着超声检测技术的发展。数字化、图像化、小型化和实时化等是超声检测仪器的发展趋势。本文在FDP204PL一体化超声浮点测振仪的基础上,研究数字化超声波探伤仪的关键技术,即超声波的接收技术、自动增益控制技术、模拟信号的线性放大技术和高速AD采样技术,实现了超声信号的接收、放大、滤波和数据转换。在数字化超声波探伤仪关键技术的研究中,采用了模块化的设计方案,提高了系统的易维护性;选用了低噪声、低漂移、高精度、高可靠性的集成电路芯片,提高了系统的可靠性。

数字化超声波探伤仪关键技术的突破,为实现数字化超声波探伤仪的生产以及性能的优化与提高打下了良好的基础。关键词:关键词:数字化,超声探伤仪,AGC电路,A/D转换河南大学本科毕业生学士学位论文第II页ABSTRACTWiththematurityofUltrasonicdetectiontheory,andtherapiddevelopmentofmodernintegratedcircuits,UltrasonicTestingtechnologyisbeingwidelyusedathomeandabroad,owingtoitsfast,accurateandnonpollutingfeatureandhasbecomethehighestfrequencyofuseofanondestructivetesting(NDT)technology。

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