学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
基于FPGA的EMT系统构建与脉冲激励方法初探
作 者: 黄春艳
导 师: 王超
学 校: 天津大学
专 业: 检测技术与自动化装置
关键词: 电磁层析成像 现场可编程逻辑门阵列 脉冲涡流 检测模型
分类号: O441.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 54次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
电磁层析成像(EMT)技术是20世纪90年代发展起来的一种基于电磁感应原理的工业过程成像技术,它可以同时获得物场空间的导电率和导磁率的分布信息,拥有结构简单、系统成本低、响应速度快、非侵入式、安全性能好和适用范围广等特点,因而在工业检测中具有广泛的应用前景。本课题设计了基于FPGA的电磁层析成像系统并搭建了系统测量模型。并在原有的正弦信号作为系统激励信号的基础上,对脉冲激励电磁层析成像系统进行了初步探索。主要的工作和结果如下:1、在综合考虑图像重建效果及系统复杂性的基础上,设计了8线圈检测模型。2、设计基于Xilinx Spartan-3型FPGA(现场可编程逻辑门阵列)芯片的电磁层析成像系统。通过FPGA中各功能模块实现对系统的激励、采集、解调、通信及控制等功能,并已调试成功,工作稳定。3、在不同占空比、不同基波频率、不同提离高度三种条件下进行金属平板脉冲涡流实验,对获得的响应信号进行时域频域分析,得到特征值及其变化规律,与理论分析结论一致。将脉冲激励信号应用于EMT系统,选取不同物场模型进行实际测量,对8个检测线圈中响应信号的特征参数进行测量及定性分析。
|
全文目录
中文摘要 3-4 ABSTRACT 4-7 第一章 绪论 7-14 1.1 过程层析成像 7-9 1.2 电磁层析成像 9-10 1.3 脉冲涡流测量 10-12 1.3.1 涡流检测及其发展现状 11 1.3.2 脉冲涡流测量 11-12 1.4 本课题的主要研究内容 12 1.5 本论文的组织 12-14 第二章 电磁层析成像系统的理论基础 14-21 2.1 电磁感应测量 14-17 2.1.1 工程电磁场基本理论 14-16 2.1.2 电磁感应测量原理 16-17 2.2 金属的电磁特性 17-19 2.2.1 金属材料的导电特性 18 2.2.2 金属材料的导磁特性 18-19 2.3 脉冲涡流测量基本原理 19-21 第三章 电磁层析成像系统设计 21-47 3.1 系统硬件结构 21-22 3.1.1 系统结构 21-22 3.1.2 系统硬件设计思路 22 3.2 FPGA 整体结构设计 22-27 3.2.1 电源设计 24-25 3.2.2 JTAG 接口电路 25-26 3.2.3 时钟电路 26-27 3.3 激励信号通道设计 27-30 3.4 传感器的设计与实现 30-33 3.5 检测通道的设计与实现 33-35 3.5.1 放大电路 34 3.5.2 检测通道的多路选通 34-35 3.6 模拟数字转换电路及数字解调 35-43 3.6.1 A/D 转换电路 35-36 3.6.2 A/D 接口控制模块设计 36-38 3.6.3 解调模块设计 38-43 3.7 MCU 控制模块 43-44 3.8 USB 通信模块 44-47 第四章 系统实验 47-51 4.1 AD 电路测试结果 47-48 4.2 解调模块性能测试 48-51 第五章 脉冲涡流磁场特性分析 51-67 5.1 金属平板物场脉冲涡流磁场特性 51-63 5.1.1 选取不同的脉冲激励信号的基波频率,对响应曲线进行频域及时域分析 52-55 5.1.2 选取固定的激励信号频率,改变占空比 55-61 5.1.3 选取固定的激励信号频率,改变提离高度 61-63 5.2 脉冲激励在EMT 系统中的特性探索 63-67 第六章总结与展望 67-69 参考文献 69-72 发表论文和科研情况说明 72-73 致谢 73
|
相似论文
- 基于FPGA的3G误码仪的设计与研究,TN929.5
- 电磁层析成像激励策略研究与系统设计,O441.4
- 基于特定内容的敏感图像过滤技术的研究,TP391.41
- 宽频EMT的电路和信号处理研究,TN911.7
- 基于异构FPGA的行为综合研究,TN791
- 电磁层析成像关键技术仿真研究,O441.4
- 电磁层析成像敏感场分析和图像重建算法研究,TP391.41
- 联合检测尿液中PCA3、TMPRSS2:ERG、ANXA3和SAR早期诊断前列腺癌,R737.25
- MCS-51 SOC设计,TN47
- 基于FPGA的SOPC实验系统的研究与开发,TN791
- 基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅波长解调系统设计,TP212.14
- 脐橙品质近红外光谱分析模型传递方法的研究,S666.4
- 认知无线电中协作频谱检测算法的研究,TN925
- 交通监控系统中目标跟踪与行为识别研究,TP277
- 脉冲涡流检测系统的设计与研究,TH878
- 基于模糊随机Petri网的入侵检测模型研究,TP393.08
- 窄脉冲功率电源研究,TN86
- 电磁测量与成像技术三维有限元建模与特性分析,O441.3
- 脉冲涡流检测技术的研究,TH878
- 电磁层析成像敏感场与传感器的仿真,TP212
- 计算机辅助正畸诊断与分析技术研究,TP391.5
中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 电磁学、电动力学 > 电磁学 > 电磁波与电磁场
© 2012 www.xueweilunwen.com
|