本文關鍵詞：基于MSP430引信關重件測厚系統(tǒng)的設計

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【摘要】：隨著社會的日益進步，超聲波檢測技術已應用在各個領域。超聲波測厚是超聲波檢測中的一個重要應用。如石油運輸管道壁厚度的測量、混凝土墻壁厚度的測量等等。引信關重件隔爆板的厚度決定著引信能否安全觸發(fā)，所以對引信隔爆板厚度的測量就顯得尤為重要。以往引信關重件隔爆板厚度的測量方法存在精確性低、功耗大和體積大等缺點。本文針對引信結構的設計和引信關重件隔爆板厚度測量的精度要求，提出了運用超聲波無損檢測的測厚方法來測量引信隔爆板厚度。 通過對超聲波測厚的幾種原理的對比分析，選擇了脈沖反射法�；谖⑻幚砥鱉SP430F系列單片機具有超低功耗的特性，在測厚系統(tǒng)的設計中采用了該系列的單片機。本文主要對系統(tǒng)的硬件和軟件兩大部分進行了設計，在硬件電路的搭建的過程中，經(jīng)過不斷的試驗、調(diào)試，，最終選取了合理的電路結構。硬件電路部分包括：超聲波測厚激勵信號的產(chǎn)生、超聲波回波信號處理電路（包括放大、濾波、包絡檢波、比較、整形）、計數(shù)電路計數(shù)，人機交互電路模塊和電源電路。每一部分都進行了具體的設計分析，系統(tǒng)的軟件部分主要采用C語言編寫，包括主程序的設計、按鍵設計和液晶顯示部分的設計。 最后經(jīng)過試驗驗證，對三種隔爆機構進行了測量，得出結果并和實際的值進行了比較分析，確定了測量厚度誤差產(chǎn)生的原因。經(jīng)過對數(shù)據(jù)結果分析，本系統(tǒng)滿足精度要求和可靠性要求，提高了測厚系統(tǒng)的智能化和自動化的程度。
【關鍵詞】：超聲波檢測 厚度檢測 MSP430 引信關重件
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB517
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 課題的研究背景和意義10
• 1.2 國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀及主要發(fā)展趨勢10-13
• 1.2.1 超聲檢測國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 超聲波測厚技術的發(fā)展12-13
• 1.3 本論文主要的結構安排13-14
• 2 超聲波測厚系統(tǒng)總體方案設計14-18
• 2.1 儀器的功能要求和性能指標14-15
• 2.2 測厚系統(tǒng)的硬件總體設計方案15-16
• 2.3 測厚系統(tǒng)的軟件總體設計方案16-17
• 2.4 本章小結17-18
• 3 超聲波測厚技術以及傳感器的選擇18-29
• 3.1 超聲波測厚技術18-23
• 3.1.1 幾種測厚儀的原理18-19
• 3.1.2 超聲波測厚原理19-23
• 3.2 超聲波換能器的選擇23-27
• 3.2.1 超聲波探頭的分類和功能23-25
• 3.2.2 超聲波探頭工作原理以及結構25
• 3.2.3 超聲波探頭的選擇25-27
• 3.3 耦合劑的介紹27-28
• 3.4 本章小結28-29
• 4 超聲波測厚系統(tǒng)的硬件設計29-59
• 4.1 單片機控制系統(tǒng)的介紹29-33
• 4.1.1 MSP430 單片機29-32
• 4.1.2 MCU 的時鐘模塊32-33
• 4.2 超聲波發(fā)射模塊33-42
• 4.2.1 超聲波脈沖的分析研究33-34
• 4.2.2 產(chǎn)生超聲窄脈沖的激勵脈沖的研究34-35
• 4.2.3 高壓升壓電路的設計35-40
• 4.2.4 晶體管 MOSFET 的驅動電路的設計40-41
• 4.2.5 超聲激勵電路的產(chǎn)生41-42
• 4.3 超聲波接收模塊42-52
• 4.3.1 信號放大電路的設計42-43
• 4.3.2 濾波電路的設計43-45
• 4.3.3 信號檢波電路的設計45-47
• 4.3.4 信號模擬比較電路的設計47-48
• 4.3.5 時間測量整形電路的設計48-50
• 4.3.6 計數(shù)電路設計50-52
• 4.4 電源模塊的設計52-56
• 4.4.1 外部切換電源電路的設計53-54
• 4.4.2 充電電路的設計54-56
• 4.4.3 電源轉換電路的設計56
• 4.5 人機交互電路的設計56-58
• 4.6 本章小結58-59
• 5 超聲波測厚系統(tǒng)的軟件設計59-68
• 5.1 主程序軟件設計59-62
• 5.2 測厚系統(tǒng)的人機交互軟件的設計62-66
• 5.3 接收信號軟件的設計66-67
• 5.4 本章小結67-68
• 6 系統(tǒng)實現(xiàn)及實驗測試68-76
• 6.1 系統(tǒng)設計的實現(xiàn)68-69
• 6.2 引信隔爆機構的厚度測量69-71
• 6.3 系統(tǒng)電路波形測試71-73
• 6.4 系統(tǒng)功耗測試73-74
• 6.5 誤差分析74
• 6.6 本章小結74-76
• 7 結論與展望76-78
• 7.1 論文主要的研究成果76
• 7.2 改進之處76-78
• 參考文獻78-81
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果81-82
• 致謝82-83

【參考文獻】

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本文編號：768072