电磁超声波的超声波检测方法的引入是一种非接触式的,不需要有任何与被测物体接触,无需耦合剂,可以应用于被测物体在高温或高速或粗糙的表面检测条件。由于无接触的特点,所以用于激发电磁超声换能器激励的电磁超声超声波检测…是一种非接触式的方法,不需要与被测物体有任何物理接触,不需要耦合剂,可应用于待测物体在高温或高速或粗糙表面的检测条件。由于非接触的特点,它是激励稳压器的电磁超声换能器激励的一个非常重要的一部分。对于不同的对象,提高信号的信噪比是提高电磁超声换能器的声/声转换效率的关键之一,利用合适的参数激励电磁超声换能器。因此,设计可以通过频率或脉冲串的数或相位来调节的励磁稳压器是非常有必要的。本文设计了一种基于DDS技术的电磁超声激励稳压器。1电磁超声激励源是由一个电磁超声激励稳压器主要由DDS信号发生器电路、脉冲控制电路、功率放大电路、阻抗匹配电路,如图1所示。为了调整激励脉冲的频率或相位控制的激励脉冲数,PC机和单片机的串口通信,用于设置励磁稳压器的参数,单片机控制DDS芯片AD9850产生频率为1 kHz ~ 2 MHz可调的方波信号,单片机控制的可编程逻辑器件(CPLD)完成脉冲稳压器智能终端数和相位设置。由于信号产生电路产生的脉冲信号功率弱,电压幅值较低,不足以驱动VMOS管,电路,脉冲发生电路和功率放大电路放大信号之间增加。信号发生器电路和驱动电路组成控制电路控制开启和关闭VMOS管。在VMOS管关断电路,充电电阻电容器高压稳压器充电;VMOS管的时候,VMOS管和(包括阻抗匹配电路)探头或电容放电电路可以形成,高峰窄脉冲探头中电脉冲结束。为了最大限度地提高电/声转换效率,在功率放大器电路和换能器之间增加了阻抗匹配电路,形成了阻抗匹配稳压器和电容器。与半桥功率放大器的功率放大电路,采用MOSFET模块稳压器开关。2源的硬件原理和电路2.1 DDS信号产生电路以获得最佳的电、声转换,探头的激励频率与谐振频率应该是一致的,因此,控制信号的频率可灵活改变。基于单片机的直接数字频率合成(DDS)技术设计信号发生器电路。DDS技术是一种数字控制信号的相位增量技术,具有频率分辨率高、稳定性好、可灵活产生多种信号的优点。基于DDS技术的波形发生器是通过改变相位增量登记值改变相(每个时钟周期的度数)输出频率。当N位全加器的输出锁存器接收一个时钟脉冲时,在相位增量寄存器中的频率控制字存在,并与锁的输出加在一起的N位加法器的输出。在输出的相位锁存器中,作为一个波形存储器地址,相应的波形存储器内容的地址是一个波形合成点的振幅值,然后由D / A转换成模拟值输出。下一个时钟是相位累加器和一个频率控制字的输出,在一个点振幅下合成波形的波形存储器地址。最后,相位器获取足够的积分,构成整个波形。DDS的输出信号频率由公式计算:4(1)输出频率的相位;频率控制字;FCLK是参考频率。DDS的频率分辨率定义为:类型:三角波形的频率分辨率。参考时钟频率一般是固定的,因此,相位累加器的位数决定了频率分辨率,更多的位,更高的频率。单片机STC89C516为控制核心,并行输入法写AD9850的控制字,和控制方波的频率是由上位机的串行通信控制。采用50 MHz有源晶振输入时钟AD9850,从几赫兹到几兆赫兹的频率范围内的输出,但是系统输出频率范围由功率放大器电路的时间常数决定,所以1千赫~ 2 MHz可调频率范围。单片机的P1端口连接到AD9850的并行端口,P3.6和P3.7完成单片机控制DDS芯片AD9850的输入/输出。AD9850的控制字完成后,相应的输出频率的正弦波信号的输出电流。为了使输出频率不高频率斜波干扰的影响,双LC低通滤波器的选择,其动态范围0 ~ 40 MHz带宽,纯正弦波送AD9850比较器端口,通过Qout最终输出方波。DDS信号产生电路[工业电器网-中国工业电器网]图如图2所示。2.2脉冲控制电路来调节电磁超声共振点,控制信号的数量可以灵活变化,因为(EMAT)采用电磁铁电磁超声换能器,这个阶段需要激励源应与50 Hz的频率相一致的电磁铁,并可调整0 ~ 180度之间。利用单片机控制的可编程逻辑器件(CPLD),数量的控制和对脉冲相位在CPLD完成。最后,上位机与单片机之间的通信可以产生频率或数或相位可调。单片机的P0、P2口接CPLD作为地址和数据接口,P3.4,P3.5作为控制端口,当单片机将在数量和脉冲相位写入CPLD,然后输出何、罗两互补单极方波信号。2.3功率放大器电路和阻抗匹配电路的设计,以提高电磁超声的强度,需要进一步放大信号的功率。根据电磁超声波的强度与电流的平方成正比,功率放大器电路可以用来实现信号电流的放大。大功率管(MOSFET)半桥功率放大电路,功率放大电路。MOSFET的开关速度快,能承受高压力和高频率特性、输入阻抗高、驱动功率小,没有两击穿特性。门驱动器的要求是,触发脉冲是足够快,上升和下降。为了使功率MOSFET充分,触发脉冲的电压较高,功率MOSFET。有许多类型的MOSFET管,如stw15nb50,irf840,等。在对stw15nb50选择的设计,其最短的开放时间是24 ns,关闭时间为15 ns,漏源电压VDS可以达到500 V,脉冲峰值电流58 A,满足设计要求。图3是一个半桥功率放大电路,R1、R2 C1、C2电阻电桥;D1桥电容,D2为桥开关;吸收电路元件。其工作原理如下:两逆变方波激励信号分别连接到两个开关的基础上,当何高,LO低,关闭Q2 Q1导通时,通过稳压器初级充电电容C2,Q1的电流,和C1充电到Q1和稳压器初级放电。因此,在正半周期脉冲电压输出稳压器次级感应;当何低,罗高,Q2触发,Q1关闭,通过电容C1和稳压器初级充电电流,和C2的电荷通过在负半周期脉冲电压互感器二次感应稳压器初级放电,从而形成一个工频周期波形放大。由于功率放大器管工作在饱和区或伏安特性曲线的截止区,集电极功耗是功率放大器的结果。降低到最小,从而提高放大器的能量转换效率,使其能达到80%以上。IRF,MAX4428系列驱动芯片或放大器电路可用于驱动MOSFET管。然而,在MAX4428和一些其他的驱动频率只能集成驱动芯片为200 kHz,并设计采用三极管驱动电路图4连接的频率可以达到2 MHz,输出无杂波和低成本,可以成功驱动MOS管的开/。为了使瞬时功率最大值的输出,需要匹配探头的阻抗。功率放大器的输出阻抗补偿,补偿,电路的电感和电容的最大发射功率,电能转化效率最高的能量,如图3所示的匹配电路,虚线框,半桥逆变器输出的传输线稳压器通过连接到传感器的电容耦合。双绞线传输线稳压器和磁电路,脉冲串的频率在1 MHz的激励源的输出阻抗是50欧姆;由于被测工件