【正文】 的方式改變，以選擇 AD603 不同的增益變 化范圍。 (2)當 AD603 輸出端 VOUT 與反饋端 FDBK 接上反饋電阻時， Gain(dB)=40VG+20；此時增益范圍為 0～ +40 dB，帶寬為 30 MHz。 由此可見， AD603 的增益控制是相當靈活的。本設(shè)計使用了兩片 AD603 串聯(lián)使用作為自動增益放大。通過調(diào)節(jié)電位器 R14，可以調(diào)整 GPOS 與 GNEG 間的電壓在 0～ V之間，如果將電位器 R13的阻值調(diào)至 0，則使得放大器的增益變化范圍是 10～ 30 dB。s)、寬頻帶(80MHz, 3dB, G=1) 、失真小 ( 微分增益誤差 % , 微分相位誤差 176。美國 TI 公司的LH033 也是緩沖器 , 其輸入阻抗達 ?1110 , 寬頻帶 (DC～ 100MHz ) , 輸出電阻為 6Ω, 轉(zhuǎn)換速率高 (1 kV/181。 緩沖檢 波電路如圖 所示。檢波后的緩沖由 LH033 和 AD810 兩部分組成。 AD8036 本來是一個 前 位放大器， 具有卓越的 前 位性能， 表現(xiàn)在 : 精度高 (3 mV ) , 恢復(fù)時間短 ( ns) ，非線 性范圍小，寬頻帶 (DC～ 240MHz) ，鉗位輸入范圍寬 (177。 AD8036 作為增益為 1 的反相放大器 , 輸入送到反相輸入端?V ， 同時也送到低電平鉗位端 VL ，高電平鉗位端懸空 , 不起作用。在輸入信號只有 40 mV 時 ,AD8036 仍能線性檢波。其由 8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 256電阻階梯、樹狀開關(guān)、逐次逼近式寄存器 SAR、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。主體部分是采用逐次逼近式的 A/D轉(zhuǎn)換電路，由 CLK控制內(nèi)部電路的工作， START為啟動命令，高電平有效，啟動 ADC0809內(nèi)部的 A/D轉(zhuǎn)換，當轉(zhuǎn)換完成，輸出信號 EOC有效， OE為輸出允許信號，高電平有效，打開輸出三態(tài)緩沖 器，把轉(zhuǎn)換后的結(jié)果送到 DB． AT89C52與 ADC0809的連接如圖 基于單片機 和虛擬儀器技術(shù)的超聲 探測儀的 設(shè)計 20 12345678RST9101112131415(/WR)16(/RD)17XTAL118XTAL219GND20A8/21A9/22A10/23A11/24A12/25A13/26A14/27A15/28/PSEN29ALE30/EA31AD7/32AD6/33AD5/34AD4/35AD3/36AD2/37AD1/38AD0/39VCC40U12AT89C5210KR2710uFC15 S112YXTAL30pFC16Cap30pFC17IN31IN42IN53IN64IN75START6EOC7D38OE9CLK10VCC11VREF+12GND13D114D215VREF16D017D418D519D620D721ALE22ADD C23ADD B24ADD A25IN026IN127IN228U?ADC0809CCNA/D 轉(zhuǎn)換電路 圖 ADC0809與 AT89C52的接口電路圖 工作過程：首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中；此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器； START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位；下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行，直到 A/D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器。 ADC0809 的時鐘由單片機提 供，經(jīng)由 ALE 取得，如果信號頻率過高，可采用分頻電路進行分頻。不同的工作方式采用的硬件電路也有所區(qū)別，這里采用最簡單的等待方式來實現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換。在常用的超聲檢測系統(tǒng)中， VH 電壓在數(shù)十伏至幾百伏的范圍內(nèi)。高電壓升壓電源電路 :交流 220V 轉(zhuǎn)直流 600V 電源電路如圖 310 所示： FS1BB2IS3R1/C4GND5OUT6VCC7Vref8U8FAN7553D4Bridge1T1Trans Ideal50Hz220V330uFC18330R28110KR29C19T2Trans3D510R30D6DiodeQ5R31R32Res21uFC2040R33D1022uFC2118KR34C221uFC23C245KR35D11 D12100uFC25100uFC26Text600v 電源 圖 交流 220v 轉(zhuǎn) 600v 直流電源 規(guī)格： 輸入電壓 = 220V177。 5V 電源電路 、 +5V 電源產(chǎn)生電路 此 +5v 電源為硬件電路圖中的各種器件提供電源電壓 ， 如圖 311 所示，為 +5v 電源產(chǎn)生電路： 基于單片機 和虛擬儀器技術(shù)的超聲 探測儀的 設(shè)計 22 IN13OUT2GNDU10L7805CP220uFC27100nFC2810uFC29100pFC30R36DS1LED1T3TransD13Bridge15v 電源產(chǎn)生電路 圖 5v 電源產(chǎn)生電路 規(guī)格： 輸入電壓 = 220V177。如圖 312 所示，為 5v 電源產(chǎn)生電路： 圖 5v 電源產(chǎn)生電路 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 基于單片機的超聲波探測的軟件設(shè)計主要包括系統(tǒng)初始化、超聲波發(fā)出信號、超聲波采集、 A/D 轉(zhuǎn)換、信號處理、串口通信。經(jīng)過以上軟件的處理就能把基于單片機的超聲波探測儀采集到的探傷信號通過基于單片機 和虛擬儀器技術(shù)的超聲 探測儀的 設(shè)計 23 串口傳送到計算機中，利用計算機中的探傷處理軟件獲取探傷信息。 超聲波信號通過基于單片機 的超聲波 探傷 系統(tǒng)，通過串口 傳輸?shù)接嬎銠C中。在本系統(tǒng)中 為了 增加 軟件 的 操作權(quán)限，本設(shè) 計還增加了用戶登錄功能 ， 只有相應(yīng)權(quán)限的操作者使用相應(yīng)的 密碼 才能登錄系統(tǒng)，對系統(tǒng)進行操作。 系 統(tǒng) 初 始 化用 戶 登 錄信 號 采 集信 號 處 理數(shù) 據(jù) 保 存保 存 ？傷 痕 ？ 傷 痕 分 析傷 痕 位 置 和程 度 圖 8 流程圖 4． 2 程序界面 超聲波探傷系統(tǒng)的 界面如 圖 9 所示， 可見 利用 LabVIEW 開發(fā)的系統(tǒng)界面具有良好的基于單片機 和虛擬儀器技術(shù)的超聲 探測儀的 設(shè)計 25 人機交互界面 ， 非常美觀。從 圖 9中可以 直觀 的看出界面主要 分為信號 顯示 區(qū) 、報警區(qū)、數(shù)據(jù)保存 區(qū) 和系統(tǒng)操作界面區(qū)。 圖 9 系統(tǒng)界面 信號 顯示區(qū)如圖 10 所示 ， 主要是實現(xiàn) 超聲波波形 的顯示 曲線，此外在 界面還有 波形 的實時顯示控件，顯示實時 振幅 。 圖 10 系統(tǒng) 顯示 探傷線束 區(qū) 如圖 11 所示 ， 主要 包括 探傷位置 的顯示和傷痕 幅度 的顯示。 圖 12 系統(tǒng) 保存 系統(tǒng) 操作區(qū)如圖 13 所示，主要包括 登錄 和系統(tǒng)退出按鈕，系統(tǒng)登錄時 需要 選擇用戶名和輸入密碼，只有兩者 正確 才能 進入 界面。利用 LabVIEW 進行系統(tǒng) 的編程，可以簡單直觀地在程序面板中添加系統(tǒng)需要的函數(shù)，這樣可以輕松地創(chuàng)建程序結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)各個按鍵的控制， 超聲波探傷系統(tǒng) 的按鍵控制部基于單片機 和虛擬儀器技術(shù)的超聲 探測儀的 設(shè)計 27 分采用了事件結(jié)構(gòu)。但是本系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集功能，而數(shù)據(jù)的采集必須放置在循環(huán)結(jié)構(gòu)中。這樣既保留了使用事件結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，也能夠使用循環(huán)結(jié)構(gòu)采集數(shù)據(jù)。在此程序中主要是響應(yīng)登陸按鈕的事件，當?shù)顷懓粹o按下時，系統(tǒng)就會在事件結(jié)構(gòu)中捕捉到按鈕的按下。 基于單片機 和虛擬儀器技術(shù)的超聲 探測儀的 設(shè)計 29 結(jié)論 本 本文利用單片機技術(shù)和 LabvIEW 技術(shù)實現(xiàn)超聲波探傷儀的設(shè)計，本系統(tǒng)主要包括基于單片機的超聲波探傷儀的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計以及基于 LabVIEW 的上位機的設(shè)計。 基于單片機 和虛擬儀器技術(shù)的超聲 探測儀的 設(shè)計 30 致謝 本論文是在 XXX 老師的 基于單片機 和虛擬儀器技術(shù)的超聲 探測儀的 設(shè)計 31 參考文獻 [1] 金顯賀，王昌長，王忠東，等 ． 一種用于在線檢測局部放電的數(shù)字濾波技術(shù) [J] ． 清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 1993， 33（ 4）： 6267． [3] 陳汝全 ,林水生 ,夏利 .實用微機與單片機控制技術(shù) [M].成都 : 電子科技大學(xué)出版社 , 1998。 [4] 丁義元等 .高精度測距雷達研究 .電子測量與儀器學(xué)報 。 [6] 劉福順，湯明 .無損檢測基礎(chǔ) .北京北京航空航天大學(xué)出版社 20xx [7] 應(yīng)崇福。北京科學(xué)出版社， 1990 [8] 蔣危平 .超聲波探傷儀發(fā)展簡史。超聲無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。趨勢