多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)厚度測量電渦流傳感器設(shè)計(jì).pdf

1、多層金屬板材厚度是工業(yè)生產(chǎn)和工程研究中必須精確測量的物理參數(shù)。在航空航天制造業(yè)、船舶工業(yè)以及核工業(yè)等精密制造領(lǐng)域中經(jīng)常會(huì)遇到多層金屬板材厚度測量問題。因此，實(shí)現(xiàn)多層金屬結(jié)構(gòu)厚度的高效檢測對(duì)工業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。渦流無損檢測技術(shù)具有較高的靈敏度、非接觸式測量、無須耦合劑等優(yōu)點(diǎn)，適用于金屬板材的厚度測量。本文在深入研究渦流無損檢測理論以及互相關(guān)檢測理論的基礎(chǔ)上，確定了渦流傳感器厚度檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
　　論文首先對(duì)多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)檢測模

2、型線圈阻抗解析式進(jìn)行推導(dǎo)，得出渦流傳感器的輸出特性與被測對(duì)象的電磁特性具有密不可分的關(guān)系?？紤]到電渦流傳感器阻抗解析式過于復(fù)雜，金屬板材的厚度對(duì)渦流傳感器探頭線圈阻抗的影響難以通過檢測線圈的阻抗變化進(jìn)行觀察以及渦流檢測中的噪聲和干擾等問題，本文最終以互相關(guān)算法作為渦流檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想。該算法完成了渦流阻抗信號(hào)的正交分解，實(shí)現(xiàn)了渦流信號(hào)幅值相位二維信息的檢測。多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)厚度檢測系統(tǒng)以模塊化的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要分為信號(hào)源模塊、

3、信號(hào)調(diào)理模塊、渦流信號(hào)幅相分離模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊。設(shè)計(jì)選用 ADI公司最新推出的 AD9959作為信號(hào)源的主芯片；利用高性能模擬乘法器 AD835進(jìn)行相關(guān)器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)渦流信號(hào)的正交分解，設(shè)計(jì)過程中利用 NI公司研發(fā)的Multisim12.0仿真軟件對(duì)硬件電路原理圖進(jìn)行仿真，驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的可行性；以 ST公司的 STM32103RBT6為系統(tǒng)的控制器，通過調(diào)用片內(nèi)模塊實(shí)現(xiàn)渦流信號(hào)的采集顯示以及上位機(jī)通信；最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證完成對(duì)渦流檢測系