基于CPLD的超声波测厚系统的设计

　　(1)仪器上电，进入测量状态，CPU首先对CPLD进行初始化，使计数器及锁存器清零，CPLD等待Chttp://www.rouxingban.com/电感生产PU的发射请求。

　　(2)若接收到CPU的发射请求，CPLD产生一个几百纳秒的触发信号，开通高压电路，激励探头产生超声波，同时启动计数器开始计数。根据测厚仪1～300 mm的测量范围，采用软件自带的一个16位计数器即可涵盖所需要的测量范围。如果CPLD的资源比较紧张，还可以用VerilogHDL语言设计一个合适位数的计数器(例如12位计数器)，以达到合理利用资源的效果。

　　(3)如果CPLD在合理的时间内未接收到回波信号，则回波有效标志位为0，锁存器里的数据无效，CPU不读取。当CPLD接收到回波信号时，还需对接收http://www.szmzhg.com/贴片电感的回波信号做宽度检测，仅当电感器厂家回波宽度在合理范围内，才认为是有效的，回波宽度检电感器设计测是为了避免由于探头藕合不良而引起读数不准确的情况。

　　(4)CPLD检测到有效回波时，锁存回波从发射到接收所用的时间、回波的前沿及后沿等相关信息，回波有效标志位置1，CPU读取所需的信息。值得注意的是，在超声测厚仪回波的数据采集中，只检测回波的前、后沿，根据对称性计算出其中点，而不必花费更多的资源计算其峰值。这样做使仪器的结构更简单，体积更小巧，功耗也较低。本程序进行连续采集256次数据累加求厚度的平均值，再进行十六进制到十进制的转换，显示出十进制的厚度值。

　　5 结束语

　　超声测厚仪中应用低功耗CPLD，可降低产品的生产成本，提高系统的可靠性，缩小设计的物理体积，灵活性更好，而且在满足测量精度的前提下，大大降低了仪器整体的静态功耗。本系统的结论：

　　(1)本系统探头及测厚不受工件形状厚薄限制，灵敏度高。

　　(2)本系统性能指标达到如下数值：

　　探绕线电感生产加工伤灵敏度余量>=46 dB;

　　垂直线性误差<=5%;

　　水平线性误差<=1%;

　　衰减精度每12 dB&电感厂家plusmn;0.6;

　　分辩率>=22 dB共模电感;

　　动态范围>=32 dB;

　　测厚精度0.05 mm。

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