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超声波始脉冲宽度怎么做

发布时间:2022-12-08 11:09:08

⑴ 对于数字式超声波探伤仪怎么测其始脉冲宽度

探头与仪器组合后在规定灵敏度下观察屏幕上始脉冲高度超过20%的波高部分所占的时基线长度即为始脉冲宽度。

⑵ 关于超声波测距

是这样的,目前的超声波产生和接收器件大部分都是压电陶瓷(磁致伸缩虽然性能高,但应用并不方便)。
压电陶瓷的性能是这样的,你给出“一个”脉冲,它就产生一个阻尼震荡,声波反射回来后根据时间计算距离。
将上面做成循环,在宏观上从时间的角度看,它不就是一系列的方波吗?其实也应该是有一系列的回波,文献里没提罢了。
每执行一次循环体,就得到一个距离,如果不需要其它处理的话,将距离显示出来,这样你的仪器就能够“实时测距”了,^_^
汉语有的时候还是容易产生歧义的,希望这样解释对你有帮助。
超声波这方面的东西我做了两年了,其实声波很简单,它是机械波,比起电磁,还是简单了不少啊。

⑶ 超声波探伤仪脉冲宽度

一般来说数字超声波探伤仪的脉冲宽度是0.1-0.5us就够用了。

⑷ 请教在一款超声波流量计中,有个参数说“脉冲宽度”什么意思,起什么作用(时差法)

应该是指仪表每次采样时可以读取信号的时间,即每次读取信号时仪表采样电路开启的窗口时间的宽度。假如说“脉宽时间”为5ms,就是指该电路每次读信号时只读5ms,而后关闭等待下一次采样。

⑸ 程序中怎么设置超声波测距的范围定时器初值该如何设置12M晶振

超声波发射开始计时,接收到后停止计数器。得到一个时间,时间乘以速度得到距离。
最小范围是由你设定的盲区所决定。因为要避开超声波的余震。一般可以达到20cm这样。
最大范围是有你所用的超声波发射模块的功率所决定,因为距离越远,超声波衰减的越厉害。如果测距要达到1500cm,那么超声波的路程就是3000cm,必须得大大提高发射的功率。同时加大测距间隔。

⑹ 超声波发射电路原理以及组成部分,谢谢!

摘要超声波测距器,可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0.10-5.00m,测量精度1cm,测量时与被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。 关键词 单片机AT82S51超声波传感器测量距离 一、设计要求 设计一个超声波测距器,可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0.10-3.00m,测量精度1cm,测量时与被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。 二、设计思路 超声波传感器及其测距原理 超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测手段,必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器,但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。 超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF(timeofflight)。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间,再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离 测量距离的方法有很多种,短距离的可以用尺,远距离的有激光测距等,超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波在标准空气中的传播速度为331.45米/秒,由单片机负责计时,单片机使用12.0M晶振,所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。 由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播距离远,因而超声波可以用于距离的测量。利用超声波检测距离,设计比较方便,计算处理也较简单,并且在测量精度方面也能达到要求。 超声波发生器可以分为两类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。本课题属于近距离测量,可以采用常用的压电式超声波换能器来实现。 根据设计要求并综合各方面因素,可以采用AT89S51单片机作为主控制器,用动态扫描法实现LED数字显示,超声波驱动信号用单片机的定时器完成,超声波测距器的系统框图如下图所示: 超声波测距器系统设计框图 三、系统组成 硬件部分 主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。采用AT89S51来实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40-10系列超声波转换模块的控制。单片机通过P1.0引脚经反相器来控制超声波的发送,然后单片机不停的检测INT0引脚,当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间,通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。 软件部分 主要由主程序、超声波发生子程序、超声波接收中断程序及显示子程序等部分。 四、系统硬件电路设计 1.单片机系统及显示电路 单片机采用89S51或其兼容系列。采用12MHz高精度的晶振,以获得较稳定的时钟频率,减小测量误差。单片机用P1.0端口输出超声波转化器所需的40KHz方波信号,利用外中断0口检测超声波接受电路输出的返回信号。显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管,段码用74LS244驱动,位码用PNP三极管驱动。单片机系统及显示电路如下图所示 单片机及显示电路原理图 2.超声波发射电路原理图参考期刊如图所示: 超声波发射电路原理图 压电超声波转换器的功能:利用压电晶体谐振工作。内部结构上图所示,它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动产生超声波,这时它就是一超声波发生器;如没加电压,当共振板接受到超声波时,将压迫压电振荡器作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接受转换器。超声波发射转换器与接受转换器其结构稍有不同。 3.超声波检测接受电路 参考红外转化接收期刊的电路采用集成电路CX20106A,这是一款红外线检波接收的专用芯片,常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38KHz与测距超声波频率40KHz较为接近,可以利用它作为超声波检测电路。实验证明其具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。适当改变C4的大小,可改变接受电路的灵敏度和抗干扰能力。 超声波接收电路图 五、系统程序设计 超声波测距软件设计主要由主程序,超声波发射子程序,超声波接受中断程序及显示子程序组成。下面对超声波测距器的算法,主程序,超声波发射子程序和超声波接受中断程序逐一介绍。 1.超声波测距器的算法设计 下图示意了超声波测距的原理,即超声波发生器T在某一时刻发出的一个超声波信号,当超声波遇到被测物体后反射回来,就被超声波接收器R所接受。这样只要计算出发生信号到接受返回信号所用的时间,就可算出超声波发生器与反射物体的距离。 距离计算公式:d=s/2=(c*t)/2 *d为被测物与测距器的距离,s为声波的来回路程,c为声速,t为声波来回所用的时间 声速c与温度有关,如温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后,只要测得超声波往返时间,即可求得距离。在系统加入温度传感器来监测环境温度,可进行温度被偿。这里可以用DS18B20测量环境温度,根据不同的环境温度确定一声速提高测距的稳定性。为了增强系统的可靠性,应在软硬件上采用抗干扰措施。 不同温度下的超声波声速表 温度/ -30 -20 -10 0 10 20 30 100 声速c(m/s) 313 319 325 323 338 344 349 386 2.主程序 主程序首先对系统环境初始化,设置定时器T0工作模式为16位的定时计数器模式,置位总中断允许位EA并给显示端口P0和P2清0。然后调用超声波发生子程序送出一个超声波脉冲,为避免超声波从发射器直接传送到接收器引起的直接波触发,需延迟0.1ms(这也就是测距器会有一个最小可测距离的原因)后,才打开外中断0接收返回的超声波信号。由于采用12MHz的晶振,机器周期为1us,当主程序检测到接收成功的标志位后,将计数器T0中的数(即超声波来回所用的时间)按下式计算即可测得被测物体与测距仪之间的距离,设计时取20℃时的声速为344m/s则有: d=(C*T0)/2=172T0/10000cm(其中T0为计数器T0的计数值) 测出距离后结果将以十进制BCD码方式LED,然后再发超声波脉冲重复测量过程。主程序框图如下 3.超声波发生子程序和超声波接收中断程序 超声波发生子程序的作用是通过P1.0端口发送2个左右的超声波信号频率约40KHz的方波,脉冲宽度为12us左右,同时把计数器T0打开进行计时。超声波测距器主程序利用外中断0检测返回超声波信号,一旦接收到返回超声波信号(INT0引脚出现低电平),立即进入中断程序。进入该中断后就立即关闭计时器T0停止计时,并将测距成功标志字赋值1。如果当计时器溢出时还未检测到超声波返回信号,则定时器T0溢出中断将外中断0关闭,并将测距成功标志字赋值2以表示此次测距不成功。 六.软硬件调试及性能 超声波测距仪的制作和调试,其中超声波发射和接收采用Φ15的超声波换能器TCT40-10F1(T发射)和TCT40-10S1(R接收),中心频率为40kHz,安装时应保持两换能器中心轴线平行并相距4~8cm,其余元件无特殊要求。若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来,则可提高抗干扰能力。根据测量范围要求不同,可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C4的大小,以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。 硬件电路制作完成并调试好后,便可将程序编译好下载到单片机试运行。根据实际情况可以修改超声波发生子程序每次发送的脉冲宽度和两次测量的间隔时间,以适应不同距离的测量需要。根据所设计的电路参数和程序,测距仪能测的范围为0.07~5.5m,测距仪最大误差不超过1cm。系统调试完后应对测量误差和重复一致性进行多次实验分析,不断优化系统使其达到实际使用的测量要求。 后续工作需实验后才能验证 根据参考电路和集成的电路器件测距范围有限10m以内为好。 http://www.chuandong.com/cdbbs/2008-12/17/081217A9D4D0217.html希望对你有帮助!

⑺ 什么是窄脉冲,宽脉冲,超声波频带

窄脉冲可以认为是一个冲击响应.比如一个脉冲宽度是1uS的电脉冲,就可以认为是窄脉冲.连续几个周期,那我们可以认为是宽脉冲.超声波频带是大部分是指换能器的工作带宽.当然也可以指你的工作频率范围.比如在水声通信领域,就经常讲到频带.比如我这个水声痛惜系统,我的调制频率是从20KHz~30KHz,那么我的工作的频带宽度就是10KHz.

⑻ 超声探伤仪水平线性

超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器,它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室,也可以用于工程现场。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。

基本信息
中文名称
超声探伤仪
波及波分类
电磁波声波

功 能
自动校准自由切换标尺等
仪器原理
穿透法、脉冲反射法、串列法等

目录
1物理基础
2仪器原理

3数字式超声波探伤仪
4技术参数

5技术资料
6采购事项

折叠编辑本段物理基础
波及波分类
介质的一切质点,是以弹性力互相联系的。某质点在介质内振动,能激发起周围质点的振动。振动在弹性介质内的传播过程,称为波。波,有电磁波(电波和光波)和声波(或称机械波)。
声波
声波是一种能在气体、液体、固体中传播的弹性波。它可分为分次声波、可闻声波、超声波及特超声波。人耳所能听闻的声波在20-20000赫之间。频率超过20000赫,人耳所不能听闻的声波,称超声波。声波的频率愈高,愈于光学的某些特性(如反射。折射定律)相似。
折叠编辑本段仪器原理
超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响,通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。
数字式超声波探伤仪现在通常是对被测物体(比如工业材料、人体)发射超声,然后利用其反射、多普勒效应、透射等来获取被测物体内部的信息并经过处理形成图像。
多普勒效应法
是利用超声在遇到运动的物体时发生的多普勒频移效应来得出该物体的运动方向和速度等特性;
透射法
是通过分析超声穿透过被测物体之后的变化而得出物体的内部特性的,其应用目前还处于研制阶段;
反射法
超声波探伤仪这里主要介绍的是目前应用最多的通过反射法来获取物体内部特性信息的方法。
反射法是基于超声波在通过不同声阻抗组织界面时会发生较强反射的原理工作的,正如我们所知道,声波在从一种介质传播到另外一种介质的时候在两者之间的界面处会发生反射,而且介质之间的差别越大反射就会越大,所以我们可以对一个物体发射出穿透力强、能够直线传播的超声波, 超声波探伤仪 然后对反射回来的超声波进行接收并根据这些反射回来的超声波的先后、幅度等情况就可以判断出这个组织中含有的各种介质的大小、分布情况以及各种介质之间的对比差别程度等信息(其中反射回来的超声波的先后可以反映出反射界面离探测表面的距离,幅度则可以反映出介质的大小、对比差别程度等特性),超声波探伤仪从而判断出该被测物体是否有异常。 在这个过程中就涉及到很多方面的内容,包括超声波的产生、接收、信号转换和处理等。
其中产生超声波的方法是通过电路产生激励电信号传给具有压电效应的晶体(比如石英、硫酸锂等),使其振动从而产生超声波;而接收反射回来的超声波的时候,这个压电晶体又会受到反射回来的声波的压力而产生电信号并传送给信号处理电路进行一系列的处理,超声波探伤仪最后形成图像供人们观察判断。
这里根据图像处理方法(也就是将得到的信号转换成什么形式的图像)的种类又可以分为A型显示、M型显示、B型显示、C型显示、F型显示等。
A型显示是将接收到的超声信号处理成波形图像,根据波形的形状可以看出被测物体里面是否有异常和缺陷在那里、有多大等, 超声波探伤仪主要用于工业检测;
M型显示是将一条经过辉度处理的探测信息按时间顺序展开形成一维的"空间多点运动时序图",适于观察内部处于运动状态的物体,超声波探伤仪如运动的脏器、动脉血管等;
B型显示是将并排很多条经过辉度处理的探测信息组合成的二维的、反映出被测物体内部断层切面的"解剖图像"(医院里使用的B超就是用这种原理做出来的),超声波探伤仪适于观察内部处于静态的物体;
C型显示也是一种图象显示,探伤仪荧光屏的横坐标和纵坐标都是靠机械扫描来代表探头在工件表面的位置。探头接收信号幅度以光点辉度表示,因而,当探头在工件表面移动时,荧光屏上便显示出工件内部缺陷的平面图象,但不能显示缺陷的深度。
C型显示、F型显示现在用得比较少。
超声波探伤仪检测不但可以做到非常准确,而且相对其他检测方法来说更为方便、快捷,也不会对检测对象和操作者产生危害,所以受到了人们越来越普遍的欢迎,有着非常广阔的发展前景。
折叠编辑本段数字式超声波探伤仪
折叠技术特点
1.500个探伤通道
2.内置探伤标准,可自由调出
3.集超声检测、测厚双重功能于一机4.真彩显示器:多种颜色可选
5.高速USB接口与计算机通讯
6.PC-soft可自动生成探伤报告
7.实时显示SL、EL、GL、RL定量值
9.大容量、高性能锂电池,连续工作时间可达7-10小时
10.手带、挂带、腰带,更适合于现场、野外、高空作业
11.体积小、重量轻,便于现场操作
折叠功能
1.自动校准:自动测试探头的“零点”、“K值”、“前沿”及材料的“声速”;
2.自动显示缺陷回波位置如:深度d、水平p、距离s、波幅、当量dB、孔径ф值;
3.自由切换标尺;
4.自动录制探伤过程并可以进行动态回放;
5.自动增益、回波包络、峰值记忆功能;
6.探伤参数可自动测试或预置;
7.数字抑制,不影响增益和线性;
8.多个独立探伤通道,可自由输入并存储任意行业的探伤标准,现场探伤无需携带试块;
9.可自由存储、回放波形及数据;
10.DAC、AVG曲线自动生成并可以分段制作,取样点不受限制,并可进行修正与补偿;
11.自由输入各行业标准;
12.与计算机通讯,实现计算机数据管理,并可导出Excel格式、A4纸张的探伤报告;
13.实时时钟记录:实时探伤日期、时间的跟踪记录,并存储;
14.增益补偿:对表面粗糙度、曲面、厚工件远距离探伤等因素造成的Db衰减可进行修正;
15.动态存储功能,可存储数小时;
16.屏幕拓展功能,图像清晰视野开阔
所述以上功能都是模拟超声探伤仪无法实现的。
折叠编辑本段技术参数
扫描范围: 0~10000mm钢纵波
工作频率: 0.2MHz~20MHz
垂直线性误差: ≤2.5%
水平线性误差: ≤0.1%
灵敏度余量: >68dB(深200mmΦ2平底孔)
分 辨 力: >42dB(5N14)
动态范围: ≥36dB
噪声电平: <6%
硬采样频率: 150MHz,倍频最大为4,最大运行速度 600MHZ,波形高度保真
重复发射频率: 100~1000HZ
声速范围: 0~20000(m/s)
工作方式: 单晶探伤、双晶探伤、穿透探伤,
数字抑制: (0~80)%,不影响线性与增益
工作时间: 连续工作7小时以上(锂电池)
环境温度: (-20~70)℃(参考值)
相对湿度: (20~95)% RH
折叠编辑本段技术资料
核心组成部分
主要技术指标说明
1.灵敏度
超声波探伤中灵敏度一般是指整个探伤系统(仪器和探头)发现最小缺陷的能力。发现缺陷愈小,灵敏度就愈高。
仪器的探头的灵敏度常用灵敏度余量来衡量。灵敏度余量是指仪器最大输出时(增益、发射强度最大,衰减和抑制为0),使规定反射体回波达基准高所需衰减的衰减总量。灵敏度余量大,说明仪器与探头的灵敏度高。灵敏度余量与仪器和探头的综合性能有关,因此又叫仪器与探头的综合灵敏度。
1.盲区与始脉冲宽度
盲区是指从探测面到能够发现缺陷的最小距离。盲区内的缺陷一概不能发现。
始脉冲宽度是指在一定的灵敏度下,屏幕上高度超过垂直幅度20%时的始脉冲延续长度。始脉冲宽度与灵敏度有关,灵敏度高,始脉冲宽度大。
1.分辨力
仪器与探头的分辨力是指在屏幕上区分相邻两缺陷的能力。能区分的相邻两缺陷的距离愈小,分辨力就愈高。
1.信噪比
信噪比是指屏幕上有用的最小缺陷信号幅度与无用的噪声杂波幅度之比。信噪比高,杂波少,对探伤有利。信噪比太低,容易引起漏检或误判,严重时甚至无法进行探伤。
折叠编辑本段采购事项
目前市场上有一些数字超声波探伤仪不符合国家的相关标准。2005年国家颁布最新标准《JB/T10061-1999:A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》。在这部新标准启用的同时,还颁布了《JJG746-2004超声波探伤仪检定规程》。国家首次对数字超声波探伤仪的检定规程作了详细解释。
由于超声波探伤仪是一种十分专业的仪器,不是专业人员,根本无法了解这种仪器,所以很多造假者钻了漏洞。国内一些厂家利用数字超声波探伤可以作假的特点,大肆生产不合格产品。
如果您不具备专业检测工具,以下简单检测方法可以帮您鉴别真伪:
1、在不连接探头的状态下,将增益调到最大,屏幕上的波形不能超过屏幕的10%,如果超过,此仪器不合格。
2、看垂直线性是否合格、方法
3、还有一些指标需要专用试块。建议新仪器送到省级计量测试所去鉴定,以免上当。
4、价格极低。

⑼ 超声探伤时,所为的始脉冲宽度,是怎么产生的

你很好学
一般人只是问始脉冲宽度是什么?而你却问始脉冲宽度是怎么产生的?

脉冲宽度用来表示采样信号或者晶闸管等元件的触发信号就是高电平持续的时间。在探伤上可以理解为脉冲阻塞时间占宽。

因为我们现在使用的大都是脉冲波探伤仪所以组合性能中有一项就是对脉冲宽度的要求。

对与脉冲宽度的定义想必你很清楚了我就不赘述了。

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