超聲共振測(cè)厚激勵(lì)技術(shù)的研究.pdf

1、超聲共振是厚度測(cè)量的一種方法,對(duì)于超薄材料的厚度測(cè)量,一定程度上依賴于連續(xù)高頻率超聲波激勵(lì)系統(tǒng),但是現(xiàn)有的用在超聲領(lǐng)域的激勵(lì),其頻率一般在幾兆赫茲以下,超薄材料的測(cè)量難以完成,所以迫切需要一個(gè)能用在超聲領(lǐng)域的高頻激勵(lì)。傳統(tǒng)的超聲共振測(cè)厚法,厚度下限為0.13mm,有待改善。
　　在此背景下,本文提出了改進(jìn)的共振測(cè)厚法,設(shè)計(jì)了用在該方法中的連續(xù)高頻超聲波激勵(lì)電路,并且驗(yàn)證了兩者的可行性。內(nèi)容如下:
　　1.首先闡述了超聲測(cè)厚的

2、背景現(xiàn)狀以及研究意義。隨后,具體介紹了幾種超聲測(cè)厚法的原理,對(duì)比了其優(yōu)缺點(diǎn),將超聲共振測(cè)厚法列為本文測(cè)厚的研究對(duì)象,并在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的超聲共振測(cè)厚法,目地在于提高超聲共振測(cè)厚在測(cè)量超薄材料時(shí)的能力。最終設(shè)計(jì)出的測(cè)厚系統(tǒng)包括:FPGA,DA轉(zhuǎn)換,功率放大,超聲換能器,薄片以及示波器等。
　　2.本文的核心在于設(shè)計(jì)超聲共振測(cè)厚法的激勵(lì)系統(tǒng)。接下來便選取功率放大電路作為激勵(lì),介紹了功率放大電路的分類、組成、分析方法、頻率響應(yīng)以及安

3、全運(yùn)行。最終選擇將AB類變壓器耦合的功率放大用在該超聲共振測(cè)厚方法。
　　3.著重于功率放大電路原理圖及PCB的設(shè)計(jì),最終設(shè)計(jì)出了所需功率放大電路,可實(shí)現(xiàn)將頻率2-15MHz、幅值3.3V的連續(xù)正弦波不失真功率放大,功率可達(dá)108W。
　　4.借助示波器與Matlab等工具,得到功率放大后的激勵(lì)波形及測(cè)厚數(shù)據(jù)。結(jié)果證明,本文設(shè)計(jì)的激勵(lì)系統(tǒng)能成功應(yīng)用在改進(jìn)后的超聲共振測(cè)厚系統(tǒng)中,并且,該共振測(cè)厚系統(tǒng)在測(cè)超薄材料(比如0.02m