[其他]同步控制高速取樣儀

無效

• 申請號: 85201034
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85201034U
• 公開（公告）日: 1986-03-26
• 發明（設計）人: 解明
• 申請（專利權）人: 南京工學院
• 主分類號: G06F1/04
• 分類號: G06F1/04
• 代理公司: 南京工學院專利事務所
• 代理人: 張寧馨

本發明用于超聲無損檢測設備。由于超聲信號的頻率高，量化超聲信號通常采用高速模／數轉換器或使用取樣示波器將超聲信號在取樣示波器中展寬，進而使用普通模／數轉換器對超聲信號進行量化，上述量化技術所構成的系統成本均過高。本發明利用普通的模／數轉換器（50μS）對超聲信號進行量化，實現高速采樣變換。

本發明的技術關鍵在于如何產生取樣周期信號，超聲波探傷儀的外同步控制信號，而且還要使得取樣周期與外同步周期相同步。由于模／數轉換器的取樣周期可以通過計算機的匯編指令控制。而匯編指令執行是依據計算機內部的時鐘φ₀。這樣可以精確地計算出模／數轉換器取樣周期所需要的時鐘總數。而且該周期的時間長短可以由軟件人員任意決定，其條件只要符合超聲波探傷儀的外同步控制周期工作要求并且要大于模／數轉換器量化時間即可。通過以上工作，就可以確定取樣周期的時間，如何產生超聲波探傷儀的外同步控制周期，這里同步控制高速取樣儀是使用計算機內部時鐘φ₀，通過一定的頻率合成，使得頻率合成后做為超聲波探傷儀的外同步控制周期與模／數轉換器的取樣周期在時間上產生一個微小的時間差，就可以達到步進或步退的效果，完成對超聲信號的量化。

由于頻率合成技術復雜、對電路設計要求高，用一般器件是難以實現的。但是數字器件（在該儀器中使用74系列TTL電路）可以方便地構成非小數的分頻和二倍頻電路，通過兩者的有機結合，就可以完成對計算機內部時鐘φ₀的頻率合成。例如模／數轉換的取樣周期是200φ₀。（設φ₀為1μS），那么，只要使頻率合成后的超聲波探傷儀的外同步控制周期做到199.96875個φ₀，這樣△t＝200×φ₀－199.96875×φ₀＝ 1/32 ×φ₀。由于已設φ₀為1μS，取樣率就是32MHZ。實現199.96875個φ₀的步驟是：對計算機內部時鐘φ₀進行32（2⁵）倍頻和6399次分頻就可達到以上要求。這樣的合成結果對φ₀來說就不是它的整數倍了。或者使用一個高于計算機內部時鐘頻率若干倍的振蕩源，將其逐次分頻，最后得到計算機內部時鐘頻率所要求的頻率作為計算機的內部時鐘φ₀。再對振蕩源逐次分頻得到的結果進行分頻，這樣也可以用數字技術達到頻率合成的目的。使用第二種方法，在整個系統中都是使用分頻電路。對于分頻數可按元器件實現的方式和超聲波探傷儀的同步頻率要求設計。頻率組合可按二倍頻器和多片74LS90、74LS92、74LS93等計數器件組成分頻電路。例如可將1755次分頻數分解為15×13×9次單片可實現的分頻數。

由于計算機的取樣周期和超聲波探傷儀的外同步控制周期的參考源都來自于計算機的內部時鐘φ₀，它們將嚴格同步而不受其它因素的干擾，取樣過程穩定。通過對軟件的修改還可以任意決定取樣的起始點、終止點和取樣點數。

使用該技術構成的同步控制高速取樣儀成本低，使用方便、靈活、元器件用量少，在線路上只要做適當改動，就可以產生各種取樣率。用它可以直接構成計算機化的超聲波探傷系統和其它要求使用計算機的超聲探測系統。

以下結合附圖給出發明的實施例如下：

圖1是對計算機內部時鐘φ₀進行頻率合成的框圖。

圖2是利用外振蕩源產生同步控制信號和計算機內部時鐘信號的框圖。

如圖1所示的一個實施例是將計算機時鐘φ₀接在二倍頻器的輸入端，其輸出端繼續接在第二個二倍頻器的輸入端，與此類推，直到滿足其取樣率要求為止。在各次二倍頻輸出端和第一個二倍頻輸入端上可將信號根據取樣率的具體要求進行分頻，以達到同步控制的要求。在各次的倍頻器輸出端，可根據具體要求接分頻電路，也可不接分頻電路，在不接分頻電路而沒有同步控制頻率輸出的端口就沒有該取樣率。