



下載本文檔
版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、 基于STCl2C5410AD單片機的四通道聲發(fā)射信號采集系統(tǒng)設計摘要:根據(jù)聲發(fā)射信號微弱、傳播速度快、易受干擾等特點,通過對聲發(fā)射檢測中聲發(fā)射信號源定位類別和方法的研究,提出了多個數(shù)據(jù)采集通道同時采集聲發(fā)射信號的設計方法。本方法利用單片機技術設計了一個多通道聲發(fā)射信號采集系統(tǒng),從而實現(xiàn)了對聲發(fā)射信號的同步采集以及聲源信號技術,同時通過與上位機通訊完成了數(shù)據(jù)的保存和處理。關鍵詞:聲源定位;無損檢測;電荷放大器;微弱信號檢測;同步采樣;SPI通訊0引言聲發(fā)射技術作為一摘要:根據(jù)聲發(fā)射信號微弱、傳播速度快、易受干擾等特點,通過對聲發(fā)射檢測中聲發(fā)射信號源
2、定位類別和方法的研究,提出了多個數(shù)據(jù)采集通道同時采集聲發(fā)射信號的設計方法。本方法利用單片機技術設計了一個多通道聲發(fā)射信號采集系統(tǒng),從而實現(xiàn)了對聲發(fā)射信號的同步采集以及聲源信號技術,同時通過與上位機通訊完成了數(shù)據(jù)的保存和處理。關鍵詞:聲源定位;無損檢測;電荷放大器;微弱信號檢測;同步采樣;SPI通訊0 引言 聲發(fā)射技術作為一種新型動態(tài)監(jiān)測技術,在無損檢測技術中占有重要地位。而無損檢測技術又是故障診斷中較為常用而有效的方法。因此,聲發(fā)射技術在故障診斷的在線檢測中具有廣闊的應用前景。特別是正在執(zhí)行生產(chǎn)任務的大型壓力容器方面。由于需要長期連續(xù)不停產(chǎn)的工作,容易造成壓
3、力容器疲勞損傷,對安全生產(chǎn)造成嚴重威脅。而聲發(fā)射檢測可以在不中斷生產(chǎn)的條件下,對大型壓力容器或儲罐進行動態(tài)監(jiān)測,并能夠快速捕捉缺陷位置,從而有效避免重大事故的發(fā)生。1 聲發(fā)射信號的特點及采集原理 聲發(fā)射(Acoustic Emission)技術是一種可用于評價材料或構件損傷的無損檢測診斷技術。所謂聲發(fā)射,是指材料在外力或內(nèi)力作用下,局部源快速釋放能量而產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的一種現(xiàn)象。材料所釋放出的彈性波反映了材料破壞過程中的一些物理特性,而通過耦合在材料表面上的壓電陶瓷探頭可將材料內(nèi)聲發(fā)射源產(chǎn)生的彈性波轉變?yōu)殡娦盘?,然后應用電子設備將這些電信號加以放大、采樣,再將
4、采集的數(shù)據(jù)傳送到上位機進行儲存和分析。 在材料內(nèi)部生成的聲發(fā)射信號所產(chǎn)生的彈性波在傳播過程中會受到反射、衍射和波型轉換等因素的綜合作用,從而引起彈性波能量的衰減,這樣,聲發(fā)射信號的強度會根據(jù)傳感器的位置與聲發(fā)射源距離的增加而減弱。所以,由材料變形或裂紋形成點傳播到傳感器接收點時,所檢測到的聲發(fā)射信號就會變得非常微弱。 聲發(fā)射檢測技術中最重要的是對聲發(fā)射源定位,而聲發(fā)射源定位的方式和方法是由聲發(fā)射信號采集系統(tǒng)的通道數(shù)決定的。一維線定位要求有兩個聲發(fā)射信號通道,而二維平面定位則至少要求三路聲發(fā)射信號通道。所以四通道的聲發(fā)射信號
5、采集是應用最為廣泛的聲發(fā)射信號采集系統(tǒng),在此基礎上,才可以擴充為更多通道的聲發(fā)射信號采集系統(tǒng)。2 聲發(fā)射信號采集系統(tǒng)電路設計21 聲發(fā)射信號采集系統(tǒng)的組成 聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由傳感器、前置放大器、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、信號處理等模塊構成。多通道聲發(fā)射信號采集系統(tǒng)通常由四個獨立的信號采集通道組成。本文將對四個獨立信號采集系統(tǒng)的設計進行詳盡的論述。圖1所示是一種多通道聲發(fā)射信號采集系統(tǒng)的組成框圖。22 聲發(fā)射信號的放大濾波電路 由于聲發(fā)射信號十分微弱,因而必須選擇高輸入阻抗的放大器;而電荷放大器具有高輸入阻抗和較好的線性度。
6、更因為聲發(fā)射探頭為壓電陶瓷,具有容性特點,所以,選擇普通放大器會使工作時的靜態(tài)電荷倒灌在傳感器的極板,使傳感器無法正常輸出被檢測信號。因此,在本系統(tǒng)中,第一級放大電路選擇了電荷放大器LF356,圖2所示是該系統(tǒng)的電荷放大電路。 電荷放大器電路中,電阻的阻值和電容的容值選取必須滿足傳感器輸出的信號頻率要求: 本設計采用兩級放大,第一級電荷放大器的放大倍數(shù)A設計為20,即: 其中:Ct為換能器的等效電容,選擇反饋電容Cf的容值為1 nF,換能器的等效容值為20 nF,這樣,選取Cf為1 nF,選擇Rf的阻值為10 M,那么,將電阻電容
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 嶺南師范學院《峨眉武術2》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 四川長江職業(yè)學院《升學與就職指導》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 上海工商職業(yè)技術學院《跨國公司管理》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 四川省瀘州市瀘縣一中2025年高三5月選考模擬考試物理試題含解析
- 景德鎮(zhèn)藝術職業(yè)大學《小學教育專業(yè)導論與職業(yè)生涯規(guī)劃》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 沙洲職業(yè)工學院《科技英語翻譯》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 深圳大學《合唱》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 四川化工職業(yè)技術學院《道路橋梁工程施工技術》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 寧波諾丁漢大學《園藝生態(tài)學》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 二零二五版銷售提成合同書
- 石料場開采施工方案
- 《旅行社經(jīng)營與管理》課件 第五章 旅行社接待業(yè)務
- 探月精神隊課件
- 2025-2030中國設施農(nóng)業(yè)行業(yè)市場發(fā)展分析及競爭格局與投資前景研究報告
- 昌樂縣南寨水庫防御洪水方案
- 第九章 人的食物來自環(huán)境【單元測試卷】(原卷版)
- 人教版(PEP)2024-2025六年級下冊英語期中測試卷(含答案含聽力原文無聽力音頻)
- 宿舍教育班會
- 超聲支氣管鏡相關知識
- 2025年管理學原理試題及答案
- 2025年信陽職業(yè)技術學院單招職業(yè)適應性測試題庫帶答案
評論
0/150
提交評論