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鋼板超聲波測厚儀的高速數據采集與計數

 更新時間:2016-09-21 點擊量:1914
   1.鋼板超聲波測厚儀的高速數據采集
  由于探頭工作頻率zui高為5MHz,按照采樣定理,數據采集速度需在10MHz以上,通常選擇為工作zui高頻率的4~5倍,本系統中使用的采樣頻率為50MHz。鋼板超聲波測厚儀的精度也和數據采集速度密切相關,例如,鋼在聲波縱波的傳播速度為5900m/s,在一個周期內通過的折反距離為147(mm),所以鋼板超聲波測厚儀的測量精度基本能滿足要求,然后再采取一些其它補償措施,例如自動校準補償、軟件補償等,使儀器的精度達到0.01mm。
  2.鋼板超聲波測厚儀的計數問題
  在硬件設計中,以小型化為標準,盡量減少硬件數量,所以單片機高性能AT89C51的單片機,采用電擦除方式,程序修改方便,內存容量足夠,不增加任何外圍設備。而計數器采用三態輸出的8位二進制計數器一片。但鋼板超聲波測厚儀要求測量上限為200mm。
  通過計算發現只用一片8位二進制計數器是不能滿足計數要求的。所以在設計中為了避免級聯,設計中用單片機內部計數器T0也參與計數。但單片機的計數器的zui高頻率一般僅為振蕩頻率的1/24,即在單片機外接12MHz晶振時,計數的zui高頻率為0.5MHz,而進位信號為一個與計數時鐘同頻的脈沖,因此單片機無法對其進行計數。為了解決這個問題,把T0腳接到zui高輸出端,對計數時鐘進行28分頻后計數,這樣,當T0工作于方式1,則總計數值可達標。

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