[實(shí)用新型]基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821304870.8
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN211348060U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉素貞;魏建;張闖;金亮;楊慶新
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24;G01N29/42;G01N29/36;G01N29/44;G01N29/46
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本實(shí)用新型為基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置，該裝置包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、FPGA、采樣按鍵、SDRAM存儲器、存儲按鍵和顯示屏，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路作為裝置的模擬信號接收端，接收電磁超聲信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與FPGA連接，所述FPGA的輸入端分別連接采樣按鍵和存儲按鍵，F(xiàn)PGA的輸出端分別與顯示屏和SDRAM存儲器連接，F(xiàn)PGA處理后數(shù)據(jù)經(jīng)存儲按鍵存儲于SDRAM存儲器。該裝置體積小、成本低、功耗低，能夠在復(fù)雜環(huán)境下接收高速電磁超聲信號，并能對電磁超聲信號進(jìn)行數(shù)字處理及波形顯示。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于無損檢測信號處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置。

背景技術(shù)

在當(dāng)今對于金屬材質(zhì)的缺陷檢測方法中，電磁超聲無損檢測越來越起到至關(guān)重要的作用，本設(shè)計(jì)從工程實(shí)際出發(fā)，考慮到實(shí)際金屬板材工作環(huán)境。電磁超聲無損檢測技術(shù)也存在諸多技術(shù)難題：其一，電磁超聲換能器接收端存在超聲信號信噪比低的特點(diǎn)，不利于特征信號識別；其二，對于波形實(shí)時性顯示，在實(shí)際工業(yè)環(huán)境下，大多采用體型笨重工控機(jī)，不利于便攜式移動。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對復(fù)雜環(huán)境下工業(yè)測量裝置體積龐大的問題，本實(shí)用新型擬解決的技術(shù)問題是，提供一種基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置。該裝置體積小、成本低、功耗低。

本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

一種基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置，其特征在于該裝置包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、FPGA、采樣按鍵、SDRAM存儲器、存儲按鍵和顯示屏，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路作為裝置的模擬信號接收端，接收電磁超聲信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與FPGA連接，所述FPGA 的輸入端分別連接采樣按鍵和存儲按鍵，F(xiàn)PGA的輸出端分別與顯示屏和SDRAM存儲器連接，顯示屏用來顯示特征信號波形與波形相關(guān)信息，F(xiàn)PGA處理后數(shù)據(jù)經(jīng)存儲按鍵存儲于 SDRAM存儲器；

所述FPGA包括主芯片，主芯片內(nèi)部集成了用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)緩存器，用于數(shù)據(jù)運(yùn)算的邏輯陣列和嵌入式乘法器，用于與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、顯示屏、SDRAM存儲器、采樣按鍵和存儲按鍵分別連接的相應(yīng)IO端口，用于驅(qū)動模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、顯示屏、SDRAM存儲器所需的時鐘。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型利用FPGA實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的采集和處理，縮小了體積，降低設(shè)備成本，避免使用工控機(jī)(工控機(jī)一般是安裝在所需測量構(gòu)件附近)在工業(yè)測量過程中帶來的不便，且便于攜帶。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本實(shí)用新型基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2-1為本實(shí)用新型基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置一種實(shí)施例的基于FPGA的硬件連接框圖；

圖2-2為本實(shí)用新型基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置一種實(shí)施例的芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實(shí)用新型基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置一種實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路1的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本實(shí)用新型基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置一種實(shí)施例的基于FPGA的數(shù)據(jù)處理原理示意圖；

圖5為本實(shí)用新型基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置一種實(shí)施例的基于FPGA的數(shù)據(jù)處理流程圖；

圖6為本實(shí)用新型基于FPGA的便攜式電磁超聲信號數(shù)字處理接收裝置進(jìn)行測試的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；